Anno di corso: 1

Crediti: 12
Crediti: 6
Crediti: 16
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

Crediti: 12
Crediti: 14
Crediti: 6
Crediti: 12
Crediti: 8

Anno di corso: 3

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

FISICA III

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2018/2019
Anno di corso: 
2
Anno accademico di erogazione: 
2019/2020
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' didattica: 
48
Prerequisiti: 

I contenuti dei corsi di matematica e fisica dei primi tre semestri della laurea triennale in fisica e matematica

Moduli

Metodi di valutazione

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

La verifica del profitto avviene attraverso un esame scritto della durata di tre ore con domande aperte (4/5) in cui si richiede la trattazione di un argomento visto a lezione con piccole dimostrazioni, grafici e, se richiesta, qualche stima numerica. Si richiede l'uso della calcolatrice. Non sono concessi materiali didattici durante lo scritto. Il voto dello scritto e' espresso in 30-esimi.
In seguito allo scritto positivo (>=18/30) lo studente puo' sostenere in via facoltativa un esame orale, o mantenere il voto dello scritto.
Gli studenti con uno scritto valutato 16/30 e 17/30 possono fare l'orale per ottenere una votazione finale >=18/30.

Valutazione: 
Voto Finale

Obiettivi formativi

Presentazione di fenomenologie che mostrano l’inadeguatezza delle teorie della fisica classica alla loro descrizione, conseguente formulazione di nuovi modelli che introducono lo studente ai primi concetti che portano alla fisica quantistica.

Contenuti

Contenuti sintetici
Corpuscolarità della materia (distribuzione di Maxwell-Boltzmann) e della carica (e/m secondo Thompson, Zeeman det. di e secondo Millikan).
Comportamento non classico della radiazione e.m. Corpo nero e ipotesi di Planck della quantizzazione dell’oscillatore e.m. Effetto fotoelettrico e l’ipotesi di Eistein sul fotone. Applicazione dell’oscillatore di Planck al calore specifico dei solidi – modelli di Einstein e Debye.
Modelli atomici: scattering coulombiano di Rutherford, spettri atomici, modello di Bohr, modello di Sommerfeld.
Onde e.m. o fotoni? Raggi X, effetto Compton.
Particelle o onde? Relazione di De Broglie, Diffrazione con elettroni.

Programma esteso

Teoria cinetica dei gas. Equipartizione dell’energia: successi e fallimenti. Cvdei solidi e dei gas biatomici. Distribuzione di maxwell per il modulo delle velocità, Effusione del gas, Allargamento Doppler termico. Fattore di Boltzmann cenni sulla distribuzione statistica di Boltzmann - libero cammino medio in un gas, coefficienti di trasporto: Viscosità Conducibilità termica. Moto Browniano.
Carica elementare: elettrolisi (Faraday); stima di e/m(Thomson) effetto Zeeman classico. Stima della grandezza della carica elementare (Millikan). Parabole di Thomson per gli ioni positivi. Isotopi
Radiazione termica e Corpo nero. Legge di Kirchoff, isotropia della radiazione termica. Legge di Stefan Boltzmann, Termodinamica del corpo nero, pressione di radiazione, derivazione termodin. Legge di Wien. Modello di Rayleigh-Jeans per il corpo nero, Modello di Planck, ipotesi di quantizzazione dell’oscillatore armonico.
Calore specifico dei solidi secondo Einstein e Debye
Effetto fotoelettrico: l’interpretazione di Einstein e il fotone
Modelli atomici: Thomson, Scattering di particelle alfa, modello di Rutherford x lo scattering coulombiano. Modello di Bohr: postulati, orbite, energie dei livelli, serie atomiche .Esperimento di Franck Hertz, effetto di rinculo. Regole di quantizzazione di Wilson Sommerfeld: (particella in una scatola 1D e 3D, degenerazione livelli energetici).
Raggi X: produzione, spettro continuo, legge di Moseley, legge di Bragg per la diffrazione Sezione d’urto di Thomson per l’elettrone, effetto Compton, produzione di coppie I
Ipotesi di De Broglie Diffrazione degli elettroni: esperimento di Davisson/Germer
Principio di indeterminazione di Heisenberg: esempi tipici ed esperimento della doppia fenditura.

Bibliografia consigliata

Capitoli selezionati su testi indicati (qui di seguito), appunti del docente.
TIPLER “Modern Physics”
Cap.2 – The kinetic theory of matter
Cap 4 – The Nuclear atom
BARROW “Chimica fisica”
Cap. 2 - teoria cinetica
ENGE-WEHR-RICHARDS “Introduction to Atomic Physics”
Cap. 2 - the atomic view of electricity
Cap. 3 - the atomic view of radiation
DEKKER – “Solid State Physics”
Cap. 2 – the specific heat of solids and lattice vibrations
SERWAY-MOSES-MOYER “Modern Physics”
Cap.5 – matter waves
RICHTMYER-KENNARD-COOPER “Modern Physics”
Cap. 7 - X-rays
EISBERG-RESNICK “Quantum Physics”
Cap. 4 – Bohr’s model of the atom
ALONSO – FINN “III-Quantum and statistical physics”
Cap. 10 - classical statistical mechanics

Modalità di erogazione

Convenzionale

Metodi didattici

Lezioni frontali in aula

Contatti/Altre informazioni

Orario di ricevimento: su appuntamento