Il corso ha lo scopo di fornire i metodi elementari per lo studio dei fenomeni oscillatori e ondulatori, con particolare
Attenzione alle onde elettromagnetiche e ai fenomeni ottici; lo studente acquisisce una visione unitaria dei differenti
Fenomeni meccanici, elettrici, elettromagnetici.
Attenzione alle onde elettromagnetiche e ai fenomeni ottici; lo studente acquisisce una visione unitaria dei differenti
Fenomeni meccanici, elettrici, elettromagnetici.
scheda docente materiale didattico
- Legge di Coulomb e carica elettrica.
- Conservatività e potenziale elettrostatico. Energia elettrostatica.
- Conservatività in forma differenziale: gradiente e rotore di un campo vettoriale.
- Il dipolo elettrostatico.
- Flusso di un campo vettoriale. Teorema di Gauss. Divergenza di un campo vettoriale.
- Equazioni di Poisson e Laplace.
Campo elettrico e materia
- Conduttori in elettrostatica. Teorema di Coulomb. Gabbia di Faraday.
- Condensatori. Densità di energia del campo elettrostatico. Collegamento in serie e in parallelo.
- Elettrostatica dei dielettrici. Cariche di polarizzazione. Costante dielettrica.
Corrente elettrica in continua
- Conduzione elettrica. Densità di corrente.
- Equazione di continuità. Correnti elettriche stazionarie. Campi solenoidali.
- Velocità di deriva e termica in un conduttore. Resistenza elettrica e legge di Ohm.
- Forza elettromotrice e generatori di tensione.
- Reti elettriche in continua. Le leggi di Kirchhoff.
Campo magnetico nel vuoto
- Proprietà del campo magnetostatico. Forza di Lorentz. Legge di Biot-Savart. Legge di Ampère.
- Forza su conduttori immersi in campi magnetici. Dipolo magnetico.
- Moto di cariche in campi elettrici e magnetici.
- Equazioni di Maxwell nel caso stazionario.
Campo magnetico e materia
- Proprietà magnetiche della materia. Equazioni fondamentali della magnetostatica.
Induzione elettromagnetica
- Esperimenti di Faraday. Legge dell'induzione elettromagnetica.
- Applicazioni della legge di Faraday.
- Auto e mutua induzione. Energia magnetica.
- Tensioni e correnti alternate.
- Condensatori e induttanze nei circuiti in corrente alternata. Circuiti RLC. Risonanza.
- Equazione di Ampere-Maxwell.
- Leggi del campo elettromagnetico.
Propagazione del campo elettromagnetico
- Equazioni di Maxwell nello spazio libero: campi elettromagnetici in propagazione.
- Onde piane. Onde sferiche. Legge di conservazione dell'energia.
- Vettore di Poynting. Effetto Joule e vettore di Poynting. L'impulso del campo elettromagnetico. Pressione di radiazione.
- Riflessione. Rifrazione. Ottica geometrica. Strumenti ottici.
- Interferenza. Diffrazione.
Radiazione e materia
- Radiazione da corpo nero.
- Effetto fotoelettrico.
- Primi modelli atomici. Righe spettrali.
- Dualità onda-particella (cenni).
(*) Per alcuni argomenti si vedano anche le note pubblicate sul sito del corso
Programma
Campo elettrico nel vuoto- Legge di Coulomb e carica elettrica.
- Conservatività e potenziale elettrostatico. Energia elettrostatica.
- Conservatività in forma differenziale: gradiente e rotore di un campo vettoriale.
- Il dipolo elettrostatico.
- Flusso di un campo vettoriale. Teorema di Gauss. Divergenza di un campo vettoriale.
- Equazioni di Poisson e Laplace.
Campo elettrico e materia
- Conduttori in elettrostatica. Teorema di Coulomb. Gabbia di Faraday.
- Condensatori. Densità di energia del campo elettrostatico. Collegamento in serie e in parallelo.
- Elettrostatica dei dielettrici. Cariche di polarizzazione. Costante dielettrica.
Corrente elettrica in continua
- Conduzione elettrica. Densità di corrente.
- Equazione di continuità. Correnti elettriche stazionarie. Campi solenoidali.
- Velocità di deriva e termica in un conduttore. Resistenza elettrica e legge di Ohm.
- Forza elettromotrice e generatori di tensione.
- Reti elettriche in continua. Le leggi di Kirchhoff.
Campo magnetico nel vuoto
- Proprietà del campo magnetostatico. Forza di Lorentz. Legge di Biot-Savart. Legge di Ampère.
- Forza su conduttori immersi in campi magnetici. Dipolo magnetico.
- Moto di cariche in campi elettrici e magnetici.
- Equazioni di Maxwell nel caso stazionario.
Campo magnetico e materia
- Proprietà magnetiche della materia. Equazioni fondamentali della magnetostatica.
Induzione elettromagnetica
- Esperimenti di Faraday. Legge dell'induzione elettromagnetica.
- Applicazioni della legge di Faraday.
- Auto e mutua induzione. Energia magnetica.
- Tensioni e correnti alternate.
- Condensatori e induttanze nei circuiti in corrente alternata. Circuiti RLC. Risonanza.
- Equazione di Ampere-Maxwell.
- Leggi del campo elettromagnetico.
Propagazione del campo elettromagnetico
- Equazioni di Maxwell nello spazio libero: campi elettromagnetici in propagazione.
- Onde piane. Onde sferiche. Legge di conservazione dell'energia.
- Vettore di Poynting. Effetto Joule e vettore di Poynting. L'impulso del campo elettromagnetico. Pressione di radiazione.
- Riflessione. Rifrazione. Ottica geometrica. Strumenti ottici.
- Interferenza. Diffrazione.
Radiazione e materia
- Radiazione da corpo nero.
- Effetto fotoelettrico.
- Primi modelli atomici. Righe spettrali.
- Dualità onda-particella (cenni).
Testi Adottati
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Fisica Vol. II: Elettromagnetismo e Onde", terza edizione, Edises, Napoli(*) Per alcuni argomenti si vedano anche le note pubblicate sul sito del corso
Bibliografia Di Riferimento
Per ulteriori approfondimenti si consiglia: - R. P. Feynman, "La Fisica di Feynman", voll. 1 e 2 (disponibile gratuitamente in rete sul sito http://feynmanlectures.info/)Modalità Erogazione
Didattica in presenzaModalità Frequenza
Frequenza facoltativa ma altamente raccomandata.Modalità Valutazione
L'esame consta di una prova scritta, costituita da quesiti a risposta chiusa, problemi a svolgimento aperto e domande di teoria a risposta aperta, e di un colloquio orale.