Ateneo - UPO

Ottica geometrica e complementi di ottica fisica. Misure spettroscopiche e di assorbimento luminoso. Complementi su circuiti in corrente continua ed alternata e misure elettriche. Filtri RC, LC, RLC. Dispositivi a semiconduttore: diodi, transistor e loro utilizzo circuitale. Uso di multimetri, alimentatori, generatori di segnale e dell'oscilloscopio. Sperimentazioni in laboratorio sui diversi argomenti.

G. Cannelli, Metodologie sperimentali in fisica, Terza edizione, EdiSES 2010 – ISBN: 9788879596794;
Robert L. Boylestad, Brian A. Olivari, "Introductory Circuit Analysis", 14th edition, Pearson 2022 - ISBN: 0137594119, 9780137594115
Testi indicati per Fisica generale II.
Materiale fornito dalla/dal docente.

Il corso completa la trattazione dei fenomeni elettromagnetici affrontando l’ottica geometrica, i fenomeni di interferenza, diffrazione e polarizzazione, nonché i circuiti in corrente alternata, i diodi, i transistor e i circuiti elettronici elementari. Dal punto di vista sperimentale, il corso ha l’obiettivo di fornire agli studenti le competenze necessarie per eseguire esperimenti di laboratorio in modo autonomo e consapevole, applicando correttamente le tecniche di misura, la gestione degli strumenti e le procedure di acquisizione dati. Particolare enfasi è posta sulla valutazione critica dei dati sperimentali, sul trattamento statistico degli errori e sulla rappresentazione grafica dei risultati, così da sviluppare la capacità di confrontare in maniera quantitativa le osservazioni sperimentali con le previsioni teoriche.

Contenuti di analisi dati dell’insegnamento di “Laboratorio di Fisica I” (primo anno), collegamento con l’insegnamento svolto in parallelo di “Fisica generale II” (primo semestre del secondo anno).

Lezioni frontali su complementi di ottica e circuiti elettrici, esercitazioni in laboratorio di fisica con esperienze di elettromagnetismo, ottica e circuiti elettrici.

Controllo dell'apprendimento: verrà fatto mediante domande durante le lezioni frontali e le esercitazioni e mediante quiz di autovalutazione proposti sulla piattaforma D.I.R.
Le studentesse e gli studenti con disabilità o con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o con Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti e consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo: https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studenti-disabili-e-dsa
Le studentesse e gli studenti con disabilità, DSA, BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare la/il docente titolare dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle modalità di esame, in merito agli aspetti didattici.

La valutazione si basa su tre elementi: le relazioni scritte relative alle esperienze di laboratorio, la tenuta del quaderno di laboratorio e un esame orale sulla fisica delle esperienze e sull’analisi statistica dei dati. L’esame include la discussione delle relazioni e la capacità di ripetere e discutere una delle esperienze presentate a lezione. La sufficienza si raggiunge con relazioni che dimostrino la comprensione del procedimento sperimentale e adeguate capacità di analisi dei dati, con un quaderno di laboratorio ordinato e coerente, e con il superamento dell’esame orale che attesti una conoscenza di base adeguata della fisica dei fenomeni trattati e delle principali tecniche di analisi statistica dei dati. L’eccellenza si raggiunge con la padronanza completa degli argomenti, relazioni di elevata qualità contenenti analisi critica e approfondita dei risultati, un quaderno di laboratorio preciso e sistematico, e una discussione chiara, autonoma e tecnicamente appropriata degli aspetti sperimentali e teorici. Inoltre, è richiesto il confronto consapevole e quantitativo dei risultati sperimentali con le predizioni dei modelli, con la valutazione delle eventuali discrepanze e la loro interpretazione critica.

Il corso di Laboratorio di Fisica II affronta lo studio sperimentale di fenomeni elettromagnetici, ottici ed elettronici, con l’obiettivo di consolidare le conoscenze teoriche e sviluppare competenze pratiche di misura, analisi e interpretazione dei dati. Nella prima parte vengono introdotti i componenti passivi dei circuiti elettrici (resistenze, condensatori e induttori) e i generatori di tensione e corrente, insieme alle tecniche di misura delle grandezze elettriche fondamentali mediante strumenti analogici e digitali. Si approfondisce l’uso dei generatori di forme d’onda, dei multimetri e degli oscilloscopi, applicandoli allo studio dei circuiti in corrente alternata, con particolare attenzione ai circuiti RC, RL e RLC, all’uso del metodo dei fasori, alla risonanza e alle proprietà dei filtri. Una parte del corso è inoltre dedicata alla simulazione di circuiti elettrici mediante software specifici. Segue l’introduzione ai dispositivi elettronici fondamentali, come diodi e transistor, e alle loro applicazioni nei circuiti elementari. Si affrontano inoltre i principi di funzionamento degli strumenti di misura elettronici avanzati e le basi dell’elettronica analogica, comprese le proprietà degli amplificatori. Il corso include anche elementi di ottica geometrica e fisica. Vengono richiamati e approfonditi i concetti di rifrazione, formazione delle immagini con lenti sottili e funzionamento degli strumenti ottici. Dal punto di vista ondulatorio, vengono trattati i fenomeni di interferenza e diffrazione, l’uso dei reticoli di diffrazione, la polarizzazione della luce e le sue applicazioni, fino allo studio dei processi di trasmissione e assorbimento della radiazione luminosa e alla legge di Lambert-Beer. Parallelamente alle lezioni frontali, il corso prevede nove esperienze di laboratorio, attraverso le quali gli studenti mettono alla prova le competenze acquisite, sviluppando capacità operative con la strumentazione, tecniche di acquisizione e gestione dei dati, analisi statistica dei risultati e confronto critico con i modelli teorici.

- Conoscenza e comprensione - Approfondimento dei risvolti applicativi dell'elettromagnetismo relativi alla propagazione e trasmissione della luce, alla propagazione di corrente continua e alternata, all'utilizzo di resistenze, condensatori ed induttanze in semplici circuiti e all'utilizzo dei più semplici dispositivi a semiconduttore. Sicurezza elettrica.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione - Acquisire la capacità di predisporre un sistema sperimentale ed effettuare semplici misure di ottica. Utilizzo consapevole e corretto di strumenti elettronici come generatori, multimetri e oscilloscopi. Progettazione e realizzazione di semplici circuiti elettrici.
- Autonomia di giudizio: Saper valutare la correttezza del metodo utilizzato e dei risultati ottenuti. Valutare la correttezza di una relazione di laboratorio attraverso il metodo della peer-review.
- Abilità comunicative - Capacità di organizzare il lavoro di gruppo, capacità di comunicare le procedure sperimentali utilizzate attraverso lo strumento della relazione di laboratorio, capacità di utilizzare tabelle e grafici per comunicare le specifiche di funzionamento di un circuito o componente elettrico.
- Capacità di apprendimento - Acquisizione di una buona padronanza dei metodi sperimentali dell’elettromagnetismo, dei circuiti elettrici e dell’ottica, in modo da poter espandere le proprie conoscenze nel proseguimento degli studi.