Anno di corso: 1

Crediti: 10
Crediti: 8
Crediti: 8
Crediti: 8
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale

Anno di corso: 2

Anno di corso: 3

Crediti: 2
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 4
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 6
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 8
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 12
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 8
Tipo: Altro

FISICA II

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2017/2018
Anno di corso: 
2
Anno accademico di erogazione: 
2018/2019
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
8
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' didattica: 
66
Prerequisiti: 

Contenuto dei corsi di fisica generale e matematica del primo anno accademico

Moduli

Metodi di valutazione

Tipo di esame: 
Orale
Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

Due prove scritte al termine del corso (una su ciascuna delle due parti del corso) seguite, se necessario o richiesto dallo studente, da una prova orale. Ciascuna prova scritta produce un punteggio massimo pari a 16. La prova orale è obbligatoria se la somma dei punteggi ottenuti nelle due prove scritte è inferiore a 21. Se non si sostiene la prova orale, il voto dell'esame coincide con la somma dei punteggi ottenuti nelle due prove scritte, arrotondato per eccesso all'intero. Una o entrambe le prove scritte si possono sostenere anche "in itinere" durante le lezioni del corso, all'incirca a Novembre e Gennaio.

Ciascuna prova scritta consiste di 3 domande, a cui rispondere in un tempo di 90 minuti. Le domande possono essere di carattere teorico oppure applicativo (soluzione di esercizi). Durante le prove scritte non è consentito l'uso di libri di testo o appunti personali. E' invece possibile usare una copia cartacea del formulario disponibile sulla pagina web del corso.

Valutazione: 
Voto Finale

Obiettivi formativi

Insegnamento dei fondamenti dell'elettromagnetismo, dell'ottica ondulatoria e di alcuni elementi di fisica moderna.

Contenuti

Campo e potenziale elettrico, legge di Coulomb, teorema di Gauss. Correnti elettriche e alcuni semplici circuiti. Campo magnetico, forza di Lorentz, leggi di Biot-Savart e Ampere. Induzione magnetica, leggi di Faraday e Lenz. Equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche. Vettore di Poynting ed energia. Richiami di ottica geometrica ed ottica ondulatoria: principio di Huygens, interferenza e diffrazione. Elementi di fisica moderna: radiazione di corpo nero, effetto fotoelettrico, effetto Compton, limiti del modello atomico di Rutherford. Cenni alla meccanica quantistica.

Programma esteso

Prima parte del corso: elettrostatica nel vuoto, correnti elettriche e magnetostatica nel vuoto

- Campi elettrici
Fenomenologia delle interazioni elettriche. Legge di Coulomb. Campo elettrico: defi nizione, principio di sovrapposizione e risultati per cariche puntiformi. Campo elettrico di una distribuzione di carica generica. Linee di campo elettrico. Moto di una particella carica in un campo elettrico uniforme

- Legge di Gauss
Flusso elettrico, enunciato del teorema di Gauss ed applicazioni. Propriet à del campo elettrico nei conduttori all'equilibrio elettrostatico.

- Potenziale elettrico
Potenziale elettrico e diff erenza di potenziale. Diff erenza di potenziale per un campo elettrico uniforme e per il campo elettrico generato da cariche puntiformi. Relazione tra campo elettrico e potenziale. Potenziale dovuto a distribuzioni continue di carica. Propriet à del potenziale elettrico nei conduttori ed applicazioni.

- Capacit à, condensatori e cenni a dielettrici
De finizione e calcolo della capacit à di conduttori e condensatori. Condensatori in serie e parallelo. Energia immagazzinata in un condensatore. Cenni alle propriet à dei condensatori con dielettrici.

- Corrente elettrica e applicazioni
De finizione di corrente elettrica ed interpretazione microscopica. Resistenza, resistivit à e legge di Ohm. Cenni alle propriet à della resistenza in funzione della temperatura. Potenza elettrica. Resistenze in serie e parallelo. Carica e scarica del condensatore in un circuito RC.

- Campi magnetici
Fenomenologia delle interazioni magnetiche. Forza su una carica in moto in un campo magnetico. Moto di una particella carica in un campo magnetico uniforme ed applicazioni. Forza sul fi lo inde finito percorso da corrente. Momento magnetico e momento meccanico agente sulla spira percorsa da corrente. Principio di funzionamento del motore elettrico. Eff etto Hall e misura del campo magnetico

- Sorgenti di campo magnetico
Esperimento di Oersted e legge di Biot-Savart. Propriet à del campo magnetico prodotto da un fi lo indefi nito e da una spira circolare percorsi da corrente. Forza magnetica tra due fili inde finiti percorsi da corrente e defi nizione operativa di Ampere. Legge di Ampere ed applicazioni al filo indefi nito percorso da corrente, al toroide e al solenoide indefi nito. Teorema di Gauss per il campo magnetico.

Seconda parte del corso: elettromagnetismo, ottica ed elementi di fi sica moderna

- Legge di Faraday
Legge dell'induzione e f.e.m. nei circuiti in moto. Legge di Lenz e campi elettrici indotti. Generatori e motori.

- Induttanza

Autoinduzione ed induttanza. Circuiti RL. Energia in un campo magnetico.

- Onde elettromagnetiche
Corrente di spostamento ed equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche piane, energia e quantità di moto trasportate da
onde elettromagnetiche. Spettro delle onde elettromagnetiche.

- Natura della luce e leggi dell'ottica geometrica
Propriet à generali della luce e leggi dell'ottica geometrica. Principio di Huygens.

- Ottica ondulatoria
Interferenza tra onde luminose ed esperimento di Young. Variazione di fase dovuta alla riflessione ed interferenza da lamine sottili. Interferometro di Michelson e cenni ad alcune applicazioni.

- Diff razione
Diff razione da fenditure sottili. Limite alla risoluzione di strumenti ottici dovuto alla di ffrazione. Reticolo di diff razione e diffrazione da cristalli. Cenni alla polarizzazione delle onde luminose.

- Elementi di Fisica Moderna
Natura corpuscolare della radiazione: corpo nero ed ipotesi di Planck, eff etto fotoelettrico e fotoni, eff etto Compton. Natura ondulatoria della materia: criticit à del modello atomico di Rutherford e modello di Bohr, ipotesi di De Broglie. Onde di materia e principio di indeterminazione di Heisenberg. Descrizione probabilistica del mondo microscopico: cenni al concetto di funzione d'onda ed all'equazione di Schr odinger.

Bibliografia consigliata

Libri di testo:

- Per la parte di fisica classica: Serway, Jewett, "Fisica per Scienze ed Ingegneria", vol. 2, ed. EdiSES

- Per la parte di fisica moderna: Halliday, Resnick, Krane, "Fisica 2", V edizione, Casa Editrice Ambrosiana

Altro materiale per la preparazione dell'esame e lo studio individuale:

- Esercizi risolti pubblicati sulla pagina elearning del corso

- Temi d'esame con soluzione pubblicati sulla pagina elearning del corso

Metodi didattici

Lezioni frontali sulla teoria e sulla soluzione di esercizi