Bøker i UNITEXT for Physics-serien

This textbook introduces readers to the detailed and methodical resolution of classical and more recent problems in analytical mechanics. This valuable learning tool includes worked examples and 40 exercises with step-by-step solutions, carefully chosen for their importance in classical, celestial and quantum mechanics. The collection comprises six chapters, offering essential exercises on: (1) Lagrange Equations; (2) Hamilton Equations; (3) the First Integral and Variational Principle; (4) Canonical Transformations; (5) Hamilton - Jacobi Equations; and (6) Phase Integral and Angular FrequenciesEach chapter begins with a brief theoretical review before presenting the clearly solved exercises. The last two chapters are of particular interest, because of the importance and flexibility of the Hamilton-Jacobi method in solving many mechanical problems in classical mechanics, as well as quantum and celestial mechanics.Above all, the book provides students and teachers alike with detailed, point-by-point and step-by-step solutions of exercises in Lagrangian and Hamiltonian mechanics, which are central to most problems in classical physics, astronomy, celestial mechanics and quantum physics.

This book addresses the theoretical foundations and the main physical consequences of electromagnetic interaction, generally considered to be one of the four fundamental interactions in nature, in a mathematically rigorous yet straightforward way.

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.

Finally, progression toward quantum computation is examined in detail: if quantum computers can be made practicable, enormous enhancements in computing power, artificial intelligence, and secure communication will result.

This book describes the basic physical principles of atomic spectroscopy and the absorption and emission of radiation in astrophysical and laboratory plasmas.

Here is an introduction to contemporary plasma physics that discusses recent advances in the field and covers a careful choice of applications to various branches of astrophysics and space science. Includes chapter end exercises, suggestions and solutions.

This textbook offers an advanced undergraduate or initial graduate level introduction to topics such as kinetic theory, equilibrium statistical mechanics and the theory of fluctuations from a modern perspective.

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.

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.

This book uses less strict yet still formal mathematical language to clarify a variety of concepts in Quantum Field Theory that remain somewhat "fuzzy" in many books designed for undergraduates and fresh graduates.

Based on a series of university lectures on nonrelativistic quantum mechanics, this textbook covers a wide range of topics, from the birth of quantum mechanics to the fine-structure levels of heavy atoms.

This book, now in its second edition, provides an introductory course on theoretical particle physics with the aim of filling the gap that exists between basic courses of classical and quantum mechanics and advanced courses of (relativistic) quantum mechanics and field theory.

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.

This textbook presents ultraviolet and X-ray astronomy, gamma-ray astronomy, cosmic ray astronomy, neutrino astronomy, and gravitational wave astronomy as distinct research areas, focusing on the astrophysics targets and the requirements with respect to instrumentation and observation methods.

This textbook presents the established sciences of optical, infrared, and radio astronomy as distinct research areas, focusing on the science targets and the constraints that they place on instrumentation in the different domains.

This up-to-date, self-contained review of the theory of gravitational interactions presents a traditional introduction, then discuss analogies and differences between a geometric theory of gravity and the gauge theories of the other fundamental interactions.