Books in the UNITEXT for Physics series

The purpose of this book is twofold: first, it sets out to equip the reader with a sound understanding of the foundations of probability theory and stochastic processes, offering step-by-step guidance from basic probability theory to advanced topics, such as stochastic differential equations, which typically are presented in textbooks that require a very strong mathematical background. Second, while leading the reader on this journey, it aims to impart the knowledge needed in order to develop algorithms that simulate realistic physical systems. Connections with several fields of pure and applied physics, from quantum mechanics to econophysics, are provided. Furthermore, the inclusion of fully solved exercises will enable the reader to learn quickly and to explore topics not covered in the main text. The book will appeal especially to graduate students wishing to learn how to simulate physical systems and to deepen their knowledge of the mathematical framework, which has very deep connections with modern quantum field theory.

This book presents a basic introduction to quantum mechanics. An attempt has been made to anticipate the conceptual problems students encounter when they first study quantum mechanics. The goal of the presentation is to provide the students with a solid background in quantum mechanics.

L¿invenzione dellaser ha generato una vera rivoluzione nella scienza e nella tecnologia e hadato luogo alla nascita di una nuova disciplina chiamata Fotonica. Le applicazionidella Fotonica che hanno un impatto cruciale in molti ambiti della nostra vitasono le comunicazioni in fibra ottica su cui si basa il funzionamento diInternet e del traffico telefonico su grandi distanze, i dischi ottici (CD,DVD, Blu-ray), la sensoristica ottica di tipo industriale e ambientale, lalavorazione dei materiali e la chirurgia con il laser, l¿illuminazione con i LED.Questa secondaedizione contiene diversi ampliamenti e modifiche al testo pubblicato nel 2012,che ha colmato un vuoto nel panorama italiano di testi universitari riguardantila Fotonica. Dopo avere esposto in modo sintetico ma rigoroso i concetti chestanno alla base del funzionamento del laser e della propagazione della lucenella materia, sono descritti i principali componenti e dispositivi ottici eoptoelettronici, quali le fibre ottiche, gli amplificatori, i modulatori e irivelatori. Il capitolo finale fornisce anche cenni sulle principaliapplicazioni. In coda a tutti i capitoli, tranne l¿ultimo, sono proposti degliesercizi. Il livello della trattazione e la scelta degli argomenti rendono iltesto particolarmente adatto a un corso semestrale per studenti di Ingegneria edi Fisica, ma il volume può essere utile più in generale per dottorandi,ricercatori e progettisti che desiderino un¿introduzione agile ai concetti e aimetodi della Fotonica.

This book offers an excellent introduction to General Relativity and Cosmology. In the first part, the main concepts of General Relativity are presented, while the second offers an introduction to the astrophysical applications.

Questo eserciziario nasce dalla raccolta di problemi d'esame assegnati agli studenti del corso di Struttura della Materia, che si colloca al confine fra il Corso Triennale e quello Magistrale. Alla fine di ciascun capitolo si trova un riepilogo ragionato di formule utili, e l¿ultima parte del volume è dedicata alle unità di misura, alle formule di Meccanica Quantistica e alle tecniche per manipolare il momento angolare, i metodi variazionale e quello perturbativo elementare. Quasi tutti i problemi sono applicazioni della Meccanica Quantistica, anche se si utilizzano nozioni di Termodinamica, Meccanica ed Elettromagnetismo. I problemi di questo manuale differiscono rispetto a quelli che caratterizzano libri di Fisica Teorica (che possono anche essere astratti o rilevanti per l'Astrofisica o le Interazioni Deboli, soprattutto nel fatto che) soprattutto nel fatto che questi devono alla fine determinare dei valori realistici di misure standard su atomi molecole o solidi. In Fisica, la conoscenza di ogni argomento è sempre operativa, cioè comporta l'abilità di risolvere problemi; ma di solito non basta mettere i dati in qualche formula risolutiva. Lo studente deve riconoscere nel problema una fattispecie della teoria generale, e questo può essere arduo. Però un problema abbastanza impegnativo da richiedere una comprensione approfondita della materia non implica necessariamente una soluzione lunga ed elaborata. In questo volume gli Autori si sono proposti di presentare esercizi, ciascuno dei quali può essere svolto con pochi calcoli, tipicamente in un'ora. Tuttavia per lo studente essi rappresentano una significativa verifica della sua preparazione. La formulazione, che in alcuni problemi è modellistica, ha il pregio di evidenziare gli aspetti concettuali. I procedimenti proposti spesso non sono unici e il lettore potrebbe escogitarne altri ugualmente validi.

Questo libro trae la sua origine dagli appunti preparati per le lezioni di Metodi Matematici della Fisica tenute al Dipartimento di Fisica dell'Università di Pisa, e via via sistemati, raffinati e aggiornati nel corso di molti anni di insegnamento. L'intento generale è di fornire una presentazione per quanto possibile semplice e diretta dei metodi matematici basilari e rilevanti per la Fisica. Anche allo scopo di mantenere questo testo entro i limiti di un manuale di dimensioni contenute e di agevole consultazione, sono stati spesso sacrificati i dettagli tecnici delle dimostrazioni matematiche (o anzi le dimostrazioni per intero) e anche i formalismi eccessivi, che tendono a nascondere la vera natura dei problemi. Al contrario, si è cercato di evidenziare ¿ per quanto possibile ¿ le idee sottostanti e le motivazioni che conducono ai diversi procedimenti. L'obiettivo principale e quello di mettere in condizione chi ha letto questo libro di acquisire gli strumenti adatti e le conoscenze di base che gli permettano di affrontare senza difficoltà anche testi più avanzati e impegnativi. Questa nuova Edizione conserva la struttura generale della prima Edizione, ma è arricchita dall'inserimento di numerosi esempi (e controesempi), con nuove osservazioni e chiarimenti su tutti gli argomenti proposti: Serie di Fourier, Spazi di Hilbert, Operatori lineari, Funzioni di Variabile complessa, Trasformate di Fourier e di Laplace, Distribuzioni. Inoltre, le prime nozioni della Teoria dei Gruppi, delle Algebre di Lie e delle Simmetrie in Fisica (che erano confinate in una Appendice nella Prima Edizione) vengono ora proposte in una forma sensibilmente ampliata, con vari esempi in vista delle applicazioni alla Fisica. In particolare, due nuovi Capitoli sono dedicati allo studio delle proprietà di simmetria dell'atomo di idrogeno e dell'oscillatore armonico in Meccanica Quantistica.