Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
FISICA
Insegnamento
FISICA GENERALE 2 (Iniziali cognome A-L)
SCN1037544, A.A. 2017/18

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2016/17

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
FISICA
SC1158, ordinamento 2014/15, A.A. 2017/18
A1301
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Crediti formativi 14.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese GENERAL PHYSICS 2
Sito della struttura didattica http://fisica.scienze.unipd.it/2017/laurea
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei"
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dfa/course/view.php?idnumber=2017-SC1158-000ZZ-2016-SCN1037544-A1301
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile FABIO ZWIRNER FIS/02
Altri docenti MARCO ZANETTI FIS/01

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
BASE Discipline fisiche FIS/01 14.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
ESERCITAZIONE 5.0 60 65.0 Nessun turno
LEZIONE 9.0 72 153.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 02/10/2017
Fine attività didattiche 19/01/2018

Commissioni d'esame
Nessuna commissione d'esame definita

Syllabus
Prerequisiti: Fisica generale 1, Analisi matematica 1, Analisi matematica 2, Geometria
Conoscenze e abilita' da acquisire: In questo corso si studiano i fenomeni elettromagnetici, partendo dall'osservazione sperimentale per giungere alla formulazione di leggi. Le conoscenze da acquisire riguardano le metodologie sperimentali per lo studio dei fenomeni elettrici e magnetici, statici e dinamici e della teoria che permette la loro descrizione formale, fino alla formulazione delle equazioni di Maxwell sia nel vuoto che nella materia. Tra i fenomeni elettromagnetici studiati, particolare attenzione sarà dedicata a quelli dell'ottica e quindi allo studio di onde e oscillazioni.
Modalita' di esame: L'esame prevede sia una prova scritta che una orale, nella stessa sessione di esame. La prova scritta è propedeutica all'orale.
La prova scritta per l'ammissione all'orale nella sessione invernale (alla fine del I semestre), puo' esser sostituita dalle prove scritte parziali (compitini) durante il semestre
Criteri di valutazione: Nella prova scritta lo studente deve mostrare la capacità di risolvere dei semplici problemi sugli argomenti svolti nel corso.
Nella prova orale lo studente deve mostrare la capacità di analizzare fenomeni elettromagnetici e la comprensione delle leggi fisiche che li descrivono.
Contenuti: Legge di Coulomb. Sistema Internazionale di unita’ di misura. Campo elettrostatico. Potenziale elettrostatico.
Legge di Gauss. Equazioni di Poisson e Laplace.
Dipolo elettrico. Approssimazione di dipolo per un sistema di cariche.
Proprietà dei conduttori in equilibrio. Schermo elettrostatico. Capacità: condensatore ideale. Energia di un sistema di cariche. Energia del campo elettrostatico.
Dielettrici. Costante dielettrica. Polarizzazione. Cariche di polarizzazione. Vettore spostamento elettrico. Cenni su interpretazione microscopica del comportamento dei dielettrici.

Proprieta' della carica elettrica. L'esperienza di Millikan e la quantizzazione della carica. Correnti elettriche e densità di corrente. Conservazione della carica. Legge di Ohm. Effetto Joule. Generatori. Forza elettromotrice. Leggi di Kirchhoff. Cenni su superconduttività.
Campo magnetico; forza di Lorentz. Moto di una carica in un campo magnetico. Frequenza di ciclotrone. Effetto Hall.
Seconda legge di Laplace. Legge di Biot-Savart. Legge della circuitazione di Ampere. Potenziale vettore. Prima legge di Laplace. Forze tra correnti. Momento di dipolo magnetico.
Induzione elettromagnetica. Legge di Faraday-Lenz. Mutua e auto-induttanza.
Circuiti a costanti concentrate. Soluzioni stazionarie di circuiti con f.e.m. alternata.
Legge di Ohm per circuiti in corrente alternata. Impedenza complessa. Risonanza in circuiti RLC.
Equazione di Ampere-Maxwell; espressione finale delle equazioni di Maxwell. Il campo elettromagnetico.

Energia di un sistema di correnti. Proprietà magnetiche dei materiali. Vettore magnetizzazione. Correnti di magnetizzazione Vettore H. Ferromagnetismo; curva di isteresi.
Cenni su interpretazione microscopica del comportamento magnetico dei materiali.
Moto oscillatorio. Sistemi con due o più gradi di libertà. Oscillazioni di una corda tesa. Equazione delle onde. Onde armoniche. Relazione di dispersione.
Cenni sull’analisi di Fourier.
Onde progressive. Mezzi dispersivi e non-dispersivi.
Riflessione delle onde. Impedenza caratteristica.
Onde in tre dimensioni. Onde sonore. Intensità delle onde sonore.

Onde elettromagnetiche come soluzioni delle equazioni di Maxwell.
Scoperta delle onde elettromagnetiche: esperimento di Hertz.
Densità e flusso di energia del campo elettromagnetico. Condizioni di raccordo sulla superficie di separazione tra due mezzi. Soluzioni delle equazioni di Maxwell in un mezzo omogeneo o in due mezzi omogenei diversi in contatto tramite una superficie piana.

Intensità delle onde elettromagnetiche. Campo di radiazione. Spettro delle onde e.m..
Propagazione degli impulsi. Velocità di gruppo. Misure della velocità della luce.
Riflessione e rifrazione della luce dalle equazioni di Maxwell. Leggi di Snell.
Assorbimento e indice di rifrazione complesso.
Interferenza e diffrazione. Principio di Huygens-Fresnel. Esperimento dei fori di Young. Coerenza spaziale e temporale. Interferenza con lamine sottili. Frange di uguale inclinazione e uguale spessore.
Interferenza tra molte sorgenti.
Diffrazione da una fenditura e da una apertura circolare. Potere risolutivo di una lente.
Diffrazione da molti centri disposti casualmente.
Potere risolutivo di uno strumento ottico. Criterio di Rayleigh.
Reticolo di diffrazione. Potere risolutivo di un reticolo.

Polarizzazione della luce: lineare, circolare, ellittica. Polarizzazione per riflessione (angolo di Brewster), per diffusione, per dicroismo.
Legge di Malus. Analizzatori.
Onde e.m. in mezzi non isotropi. Birifrangenza. Lamina a quarto d’onda.
Birifrangenza artificiale. Attività ottica.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: L'insegnamento prevede lezioni frontali alla lavagna, con numerose dimostrazioni in Aula. La trattazione generale è corredata da esercizi illustrativi ed applicazioni.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:
Testi di riferimento:
  • P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica, vol. 2 Seconda Edizione. Napoli: EdiSES, --. Cerca nel catalogo
  • A. Bettini, Elettromagnetismo. Bologna: Decibel-Zanichelli., --. Cerca nel catalogo
  • A. Bettini, Le Onde e la luce. Bologna: Decibel-Zanichelli, --. Cerca nel catalogo