Programma

Legge di Coulomb. Energia elettrostatica. L'energia di legame di un cristallo ionico: NaCl. Stima delle dimensioni dell'atomo di idrogeno. Cenni al modello atomico di Rutherford. Conservatività e potenziale elettrostatico. Conservatività in forma differenziale: gradiente e rotore di un campo vettoriale. Il dipolo elettrostatico. Sorgenti del campo elettrostatico. Teorema di Gauss. Divergenza di un campo vettoriale. Conduttori in elettrostatica. Teorema di Coulomb. Gabbia di Faraday. Condensatori. Densità di energia del campo elettrostatico. Equazione di Laplace. Il metodo delle immagini in elettrostatica. Collegamento in serie e in parallelo. Capacità equivalente. Elettrostatica dei dielettrici. Cariche di polarizzazione. Polarizzabilità elettronica. Legge di Curie. L’equazione di Clausius-Mossotti. Forza di Lorentz e campi magnetici. 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. Moto di cariche in campi elettrici e magnetici. Esperimento di Anderson. Forza su conduttori immersi in campi magnetici. Dipolo magnetico. Proprietà del campo magnetostatico. Legge di Biot-Savart. Legge di Ampère. Equazioni di Maxwell nel caso stazionario. Potenziale vettore. Trasformazioni di gauge. Gauge di Coulomb. Analogie elettrostatiche con l’equazione di Poisson. Energia potenziale di un dipolo magnetico. Esperimenti di Faraday. Legge dell’induzione elettromagnetica. Applicazioni della legge di Faraday. Correnti parassite. Generatore di f.e.m. sinusoidale. Auto e mutua induzione. Reciprocità. Energia magnetica. Relazione tra L ed M. Equazione di Ampère-Maxwell. Equazioni di Maxwell. Risoluzione generale delle equazioni di Maxwell: potenziali elettrodinamici. Gauge di Lorentz ed equazione delle onde. Equazioni di Maxwell nello spazio libero: campi elettromagnetici in propagazione. Onde piane. Onde sferiche. Potenziali elettrodinamici ritardati. Dipolo oscillante. Campo lontano. Legge di conservazione dell’energia. Vettore di Poynting. Calcolo del vettore di Poynting per una onda piana. Effetto Joule e vettore di Poynting. L’impulso del campo elettromagnetico. Pressione di radiazione. L’origine dell’indice di rifrazione. La matematica dell’interferenza e della diffrazione. Reticoli di diffrazione. Ottica geometrica. Raggi e leggi della riflessione e della rifrazione. Principio di Fermat. Applicazioni del principio di Fermat. Sistemi di formazione delle immagini. Ovale di Cartesio. Lenti sferiche. Equazione delle lenti sottili. Cenni alle aberrazioni sferiche e cromatiche. Cenni al potere risolutivo.

Testi Adottati

Mazzoldi Nigro Voci - Fisica. Ed. Edises

R. P. Feynamn, The Feynman Lectures on Physics
http://www.feynmanlectures.caltech.edu

Dispense a cura del docente

Modalità Valutazione

L'esame consta di una prova scritta, costituita da problemi a svolgimento aperto, e da una prova orale.