Scienze Chimiche

https://www.dropbox.com/s/q3tepscnbir68zl/Programma_Fisica2_Chimica_PaolaLeaci.pdf?dl=0

Risulta molto importante possedere una conoscenza adeguata dell’algebra vettoriale, delle derivate, degli integrali, della meccanica classica e degli argomenti trattati nel corso di Fisica 1.

TEORIA -> Mazzoldi, Nigro e Voci, Volume II, Elettromagnetismo e Onde, EdiSES ed. ESERCIZI -> Corrado Mencuccini, Vittorio Silvestrini, ESERCIZI DI FISICA - ELETTROMAGNETISMO E OTTICA, Casa Editrice Ambrosiana

In presenza

L'esame consiste in una prova scritta ed una orale sui temi illustrati nel corso. Per superare l'esame lo studente/la studentessa deve essere in grado di presentare chiaramente gli argomenti proposti e/o ripetere un calcolo discusso durante il corso. Allo/a studente/studentessa verrà richiesto di applicare i metodi appresi in esercizi o ad esempi e situazioni simili a quelle discusse durante il corso. Nella valutazione si tiene conto di: *) correttezza e completezza dei concetti esposti; *) chiarezza e rigore espositivo; *) capacità di sviluppo analitico della teoria; *) attitudine nel problem solving (metodo e risultati).

Al fine di assicurare coerenza con gli obiettivi formativi dell'insegnamento, il corso viene erogato con le seguenti modalità: -) lezioni frontali di teoria, per circa i due terzi del corso, in cui vengono esposti in dettaglio tutti gli argomenti in programma; -) lezioni di esercitazioni, per circa un terzo del corso, in cui vengono illustrate le principali tecniche per la soluzione dei problemi d'esame.

PROGRAMMA IN ITALIANO Elettrostatica: - Cariche elettriche - Legge di Coulomb - Campo elettrostatico - Potenziale elettrostatico - Dipolo elettrico - Teorema di Gauss e applicazioni - Conduttori e condensatori - Dielettrici Corrente elettrica - Conduzione e corrente elettrica - Legge di Ohm, resistenza e resistività - Forza elettromotrice - Leggi di Kirchhoff Magnetostatica - Campo magnetico e magneti permanenti - Forza di Lorentz - Moto in un campo magnetico - Leggi di Ampère e Biot-Savart - Proprietà magnetiche della materia Campo elettromagnetico - Legge di Faraday - Legge di Ampère-Maxwell - Equazioni di Maxwell Onde elettromagnetiche e ottica fisica - Onde piane - Onde sferiche - Riflessione, rifrazione, dispersione - Interferenza e diffrazione

Matematica: trigonometria, calcolo vettoriale (prodotto scalare, prodotto vettoriale), derivate ed integrali in una e più dimensioni Fisica: cinematica di particelle puntiformi e di corpi rigidi; concetti di forza, energia (potenziale e cinetica) e momento meccanico.

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci (MNV), "Elementi di Fisica -- Elettromagnetismo e Onde", EdiSES Esercizi e soluzioni pubblicati dal docente sulla pagina web del corso.

Facoltativa

La modalità di valutazione è articolata in esame scritto e orale. Passato l'esame scritto con un voto non inferiore a 18 gli studenti dovranno superare un esame orale che verterà sugli argomenti di natura teorica spiegati durante le lezioni frontali.

Il corso prevede lezioni frontali ed esercitazioni. Le esercitazioni sono in parte svolte in gruppetti dagli studenti, con il sostegno attivo del docente

Elettrostatica: - Carica elettrica. Struttura elettrica della materia. - Legge di Coulomb (e misura della carica elettrica). - Campo elettrostatico. Campo elettrostatico prodotto da una distribuzione continua di cariche (anello e disco uniformemente carichi). Linee di forza del campo elettrostatico. - Moto di una carica in un campo elettrostatico. - Lavoro della forza elettrica. Potenziale, Tensione, Energia potenziale elettrostatica. - Il campo come gradiente del potenziale. Potenziale elettrostatico di un disco carico e tra due piani indefiniti carichi. Superfici equipotenziali. - Il rotore del campo elettrostatico. - Il dipolo elettrico. La forza su un dipolo elettrico in un campo elettrostatico uniforme. - Flusso del campo elettrostatico. Legge di Gauss. Dimostrazione della Legge di Gauss. Applicazioni della legge di Gauss (superficie sferica e cilindro). - La divergenza del campo elettrostatico. - Conduttori in equilibrio. Conduttori cavi. Schermo elettrostatico. - Condensatori. Capacità di una condensatore sferico, cilindrico e piano. Collegamento di condensatori: parallelo e serie. - Energia del campo elettrostatico. - Dielettrici. La costante dielettrica. Polarizzazione dei dielettrici. Equazioni generali dell'elettrostatica in presenza di dielettrici. Corrente Elettrica. - Conduzione elettrica. Modello classico della conduzione elettrica. - Corrente elettrica. Corrente elettrica stazionaria. - Legge di Ohm della conduzione elettrica. Potenza elettrica. Effetto Joule. Resistori in serie e parallelo. - Forza elettromotrice. - Leggi di Kirchhoff per le reti elettriche. - Carica e scarica di un condensatore attraverso un resistore. - Corrente di spostamento. Magnetostatica: - Interazione magnetica. Campo magnetico. Elettricità e magnetismo. - Forza magnetica su una carica in moto. Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente. Momenti meccanici su circuiti piani. - Moto di una particella carica in un campo magnetico. Bottiglia magnetica e fasce di Van Allen. - Esempi di moti di particelle cariche in campo magnetico uniforme: spettrometro di massa, selettore di velocità e ciclotrone. - Campo magnetico prodotto da una corrente. Calcoli di campi magnetici prodotti da circuiti particolari: filo rettilineo, spira circolare, e solenoide rettilineo. - Azioni elettrodinamiche tra fili percorsi da corrente. - Legge di Ampere, forma integrale e forma locale. Applicazioni della legge di Ampere: filo indefinito, solenoide rettilineo indefinito, e solenoide toroidale. - Proprietà magnetiche nella materia. Permeabilità e suscettività. Meccanismi di magnetizzazione e correnti amperiane. - Legge di Gauss per il campo magnetico. - Equazioni generali della magnetostatica in presenza di mezzi magnetizzati. Campo elettromagnetico: - Legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica. Origine del campo elettrico indotto e della forza elettromotrice indotta. - Applicazioni della legge di Faraday: Attrito elettromagnetico, Generatore di corrente continua, Generatore di corrente alternata, Correnti di Foucault. - Misure di campo magnetico: legge di Felici. - Autoinduzione. Chiusura e Apertura di un circuito RL. - Energia magnetica. - Induzione mutua. - Legge di Ampere-Maxwell. - Le equazioni di Maxwell in forma integrale e in forma locale. Conservazione della carica elettrica. Onde elettromagnetiche. - Introduzione alle onde. Onde elettromagnetiche piane e piane armoniche. - Deduzione delle onde elettromagnetiche piane dalle equazioni di Maxwell. - Energia di un'onda elettromagnetica piana. Vettore di Poynting. - Quantità di moto di un'onda elettromagnetica piana. Pressione di radiazione. - Polarizzazione dell'onda elettromagnetica piana. - Radiazione elettromagnetica prodotta da un dipolo elettrico oscillante. - Spettro delle onde elettromagnetiche. - La luce. L'indice di rifrazione. Principio di Huygens-Fresnel. Le leggi della riflessioni e della rifrazione. - Condizioni di raccordo del campo elettrico e del campo magnetico nel passaggio da un mezzo ad un altro. - Intensità delle onde elettromagnetiche riflesse e rifratte. Angolo di Brewster e polarizzazione per riflessione. Incidenza normale alla superficie di polarizzazione. - Polarizzazione della luce per assorbimento selettivo. Legge di Malus. - Rifrazione anomala. Attività ottica. - Cenni di Ottica Geometrica: Leggi della riflessione e della trasmissione, Definizioni e convenzioni, Aberrazioni. - Fenomeni d'interferenza. Sorgenti luminose coerenti. L'esperimento di Young. Interferenza della luce su lamine sottili. Interferenza di N sorgenti di onde elettromagnetiche sincrone. - Diffrazione. Fenomeni di diffrazione di Fraunhofer e di Fresnel. Diffrazione di Fraunhofer ad una fenditura rettilinea. Diffrazione prodotta da un'apertura circolare e da un disco opaco. - Limite di risoluzione delle lenti. - Il reticolo di diffrazione. Potere risolutivo di un reticolo di diffrazione. Spettroscopia con il reticolo di diffrazione.

Conoscenza di trigonometria, derivate, integrali, gradiente, divergenza, rotore, vettori, e gli argomenti trattati a Fisica I.

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Elementi di Fisica - Elettromagnetismo e Onde", EdiSES

Facoltativa.

L'esame consiste in una prova scritta e una prova orale. La prova scritta è superata con una valutazione maggiore o uguale a 18.

Il corso prevede lezioni frontali di teoria ed esercitazioni.