Ateneo - UPO

Il corso illustra gli elementi fondamentali dell'elettromagnetismo e dell'ottica.

R. Wolfson, “Fisica” vol. 2 (Pearson)
M. Mazzoldi, P. Nigro, C. Voci, “Elementi di Fisica” vol. 2 (EdiSES)
D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, “Fondamenti di Fisica”, vol. 2 (Zanichelli)

Conoscenza dei principali fenomeni elettrici e magnetici e della teoria dell'elettromagnetismo. Comprensione concettuale e quantitativa dei seguenti argomenti: campo elettrico e campo magnetico, fenomeni elettromagnetici, natura della luce e fenomeni ottici.
Capacità di applicare tali conoscenze alla descrizione di sistemi fisici rilevanti ed alla risoluzione di problemi specifici.
Lo studente deve conseguire una certa padronanza degli argomenti trattati nel corso, che si manifesta sia attraverso l'esposizione analitica (dimostrazioni) e sintetica della materia, sia attraverso la capacità di affrontare e risolvere problemi numerici.

Nozioni di base di algebra, geometria, calcolo vettoriale e analisi matematica (derivate e integrali di funzioni di una o più variabili).

Lezioni frontali in aula

Saranno messe a disposizione su DIR le slides delle lezioni.

Esame orale

Fenomeni elettrici
Carica elettrica. Quantizzazione e conservazione della carica elettrica.
Conduttori, isolanti, semiconduttori.
Campo elettrico. Legge di Gauss per il campo elettrico e applicazioni. Forza di Coulomb. Potenziale elettrico e applicazioni.
Condensatori: capacità di un condensatore, energia elettrostatica di un condensatore.
Corrente elettrica. Resistenza e legge di Ohm. Conduttività e resistività elettrica.
Energia e potenza elettrica. Circuiti elettrici e leggi di Kirchhoff. Misure di tensioni, correnti e resistenze.

Fenomeni magnetici
Campo magnetico. Forza magnetica (di Lorentz). Legge di Ampère e applicazioni.
Legge di Gauss per il campo magnetico. Moto di una particella carica in un campo magnetico. Forza tra fili percorsi da corrente.
Fenomeni elettromagnetici
Induzione elettromagnetica: legge di Faraday-Lenz. Autoinduzione e induttanza.
Circuiti in corrente alternata.
Equazioni di Maxwell.

Onde elettromagnetiche e ottica Caratteristiche generali, spettro e intensità di un’onda elettromagnetica. La luce. Propagazione in un mezzo e indice di rifrazione. Ottica geometrica.
Dispersione. Interferenza e diffrazione. Fotoni.

“Conoscenza e capacità di comprensione”: Acquisizione di conoscenze approfondite sui fenomeni della fisica, di conoscenza dei concetti e delle applicazioni delle leggi fondamentali della fisica classica (meccanica, termodinamica, ottica e elettromagnetismo), acquisizione di appropriato linguaggio scientifico.

“Conoscenza e capacità di comprensione applicate”: saper identificare i dati necessari per caratterizzare un fenomeno fisico; capacità d’interpretare i dati e comprendere gli ordini di grandezza, capacità di applicare i principi e le leggi fondamentali della fisica per risolvere problemi e descrivere i fenomeni naturali. Capacità di utilizzare il materiale didattico per uno studio critico e ragionato.

“Autonomia di giudizio”: acquisizione di una consapevole autonomia di giudizio con riferimento alla valutazione e interpretazione dei fenomeni fisici e dei dati sperimentali, con particolare attenzione alla capacità di osservare, di descrivere e comparare i fenomeni della fisica, alla capacità di proporre generalizzazioni e alla capacità di applicare le conoscenze teoriche acquisite ai problemi proposti.
“Abilità comunicative”: perfezionamento del lessico disciplinare nell’ambito della fisica.

“Capacità di apprendimento”: acquisizione della capacità di acquisire, approfondire ed aggiornare in maniera autonoma, tramite lettura di testi scientifici. Capacità di utilizzare il materiale didattico per uno studio critico e ragionato.