Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
SCIENZA DEI MATERIALI
Insegnamento
FISICA GENERALE 2
SCP3049600, A.A. 2018/19

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
SCIENZA DEI MATERIALI
SC1163, ordinamento 2008/09, A.A. 2018/19
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Crediti formativi 11.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese GENERAL PHYSICS 2
Sito della struttura didattica http://www.chimica.unipd.it/corsi/corsi-di-laurea/laurea-scienza-dei-materiali
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Scienze Chimiche
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 CATERINA BRAGGIO FIS/01
Altri docenti FRANCESCO ANCILOTTO FIS/03

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
BASE Discipline Matematiche, informatiche e fisiche FIS/01 5.0
BASE Discipline Matematiche, informatiche e fisiche FIS/02 3.0
BASE Discipline Matematiche, informatiche e fisiche FIS/03 3.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
ESERCITAZIONE 4.0 48 52.0
LEZIONE 7.0 56 119.0

Calendario
Inizio attività didattiche 01/10/2018
Fine attività didattiche 18/01/2019

Syllabus
Prerequisiti: FISICA GENERALE 1, MATEMATICA, MATEMATICA 2
Conoscenze e abilita' da acquisire: Capacità di fornire stime di processi fisici di diversa tipologia: essere in grado di valutare chiaramente gli ordini di grandezza, di utilizzare analogie nella soluzione di problemi e infine di apprezzare il significato fisico dei risultati.
Abilità nello sviluppo di modelli: essere in grado di identificare gli elementi essenziali in un processo e di costruire un modello dello stesso.
Modalita' di esame: L'esame prevede sia una prova scritta che una orale. La prova scritta è propedeutica all'orale e può essere sostituita dalle prove scritte parziali (2 compitini) sostenute durante lo svolgimento del corso. La prova scritta consiste nello svolgimento di tre esercizi sugli argomenti svolti nel corso, mentre nella prova orale lo studente deve mostrare la capacità di analizzare fenomeni elettromagnetici e la comprensione delle leggi fisiche che li descrivono.
Criteri di valutazione: Nella prova scritta lo studente deve mostrare la capacità di risolvere problemi sugli argomenti svolti nel corso. Nella prova orale lo studente deve dimostrare la capacità di descrivere in modo completo e analizzare i fenomeni elettromagnetici. Deve inoltre dimostrare la comprensione delle leggi fisiche che li descrivono.
Contenuti: Legge di Coulomb. 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.
Correnti elettriche e densità di corrente. Conservazione della carica. Legge di Ohm. Effetto Joule. Campo magnetico; forza di Lorentz.
Generatori. Forza elettromotrice.
Moto di una carica in un campo magnetico. Frequenza di ciclotrone.
Legge di Biot-Savart. Legge della circuitazione di Ampere. Prima legge di Laplace. Forze tra correnti. Momento di dipolo magnetico.

Induzione elettromagnetica e legge di Faraday
-­ FEM indotta in un conduttore in movimento
-­ Generatore
-­ Trasformatori e trasmissione di potenza
-­ Forma generale della legge di Faraday
-­ Campi magnetici variabili e forze non conservative
- Induttanza mutua, autoinduttanza

Transienti in circuiti LC, RL (elettromagnete).
Legge di Ohm per circuiti in corrente alternata. Impedenza complessa. Risonanza in circuiti RLC.

Equazioni di Maxwell. Densità e flusso di energia del campo elettromagnetico. Antenne, campo di radiazione (cenni).
Onde elettromagnetiche. Esperimento di Hertz.
Oscillazioni di una corda tesa. Equazione delle onde. Onde armoniche. Relazione di dispersione. Onde progressive. Mezzi dispersivi e non-dispersivi.
Spettro delle onde EM. Misure della velocità della luce.
Sorgente puntiforme. Pressione di radiazione
Riflessione e rifrazione della luce.

Ottica geometrica
-­ Principio di Fermat e legge di Snell per la rifrazione
-­ Riflessione totale interna, fibre ottiche
-­ Specchi piani, specchi curvi (specchio parabolico e principio di Fermat, specchio
sferico)
- Diottro
-­ Equazione delle lenti sottili, ingrandimento
-­ Combinazioni di lenti

Polarizzazione della luce: lineare, circolare, ellittica. Polarizzazione per riflessione (angolo di Brewster), per diffusione, per dicroismo.
Legge di Malus. Analizzatori.
Onde elettromagnetiche in mezzi non isotropi. Birifrangenza. Lamina a quarto d’onda.
Birifrangenza artificiale. Attività ottica.

Fenomeni di interferenza e diffrazione
- Principio di Huygens-Fresnel
-­ Esperimento dei fori di Young
- Sistemi a due fenditure, spaziatura delle linee in un esperimento a due fenditure
- Coerenza spaziale e coerenza temporale
-­ Diffrazione da una fenditura e da una apertura circolare
-­ Criterio di Rayleigh, potere risolutivo di uno strumento ottico
-­ Sistemi a N fenditure, potere risolutivo di un reticolo
-­ Interferenza in film/lamine sottili
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: L'insegnamento prevede lezioni frontali con l'utilizzo del proiettore quando sia utile la visione di immagini e video. Sono previste due ore di dimostrazioni in Aula Rostagni presso il dipartimento di fisica e astronomia (http://patrimonio-didattico.fisica.unipd.it/settori.php). Quando possibile, si utilizzano tecniche di "active learning".
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Lo studente può fare riferimento al materiale didattico di varia tipologia messo a disposizione sulla pagina Moodle del corso
Testi di riferimento:
  • P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica vol2 Seconda edizione. Napoli: EdiSES, --. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Laboratory
  • Problem based learning
  • Case study
  • Working in group
  • Questioning
  • Problem solving
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • Latex
  • Mathematica

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita'