LICEO SCIENTIFICO “ITALO CALVINO” DI CITTA’ DELLA PIEVE PROGRAMMA SVOLTO DI FISICA - a.s. 2015/2016 - Classe 5B Prof. Papa Raffaele CORRENTE ELETTRICA: Ripasso su: che cos’è la corrente elettrica; intensità di corrente elettrica; generatori di tensione; i circuiti elettrici; la prima legge di Ohm; i resistori; i resistori in serie e in parallelo; risoluzione di un circuito; effetto Joule. Resistenza interna di un generatore di fem. Leggi di Kirchhoff. Spiegazione microscopica dell’effetto Joule. La seconda legge di Ohm. Dipendenza della resistività dalla temperatura. Carica e scarica di un condensatore. L’estrazione degli elettroni da un metallo. Cenni sull’effetto termoionico. CAMPO MAGNETICO Sostanze ferromagnetiche. Il Campo magnetico. Linee di forza magnetiche. Il campo magnetico terrestre. Forza di Lorentz. Moto di una particella carica in un campo magnetico uniforme. Forze e momenti agenti su conduttori percorsi da corrente: forza agente su un filo rettilineo percorso da corrente; momento torcente su una spira; momento magnetico di spire e bobine. Motore elettrico. Campi magnetici generati da correnti elettriche: esperienza di Oersted; legge di Biot-Savart; forze magnetiche tra fili percorsi da correnti e legge di Ampère. La definizione dell’ampere e del coulomb. Il campo magnetico generato da una spira circolare, da una bobina e da un solenoide percorsi da corrente. Il flusso del campo magnetico. Il teorema di Gauss per il magnetismo. La circuitazione del campo magnetico. Il teorema di Ampère. L’INDUZIONE ELETTROMAGNETICA E LE EQUAZIONI DI MAXWELL Fenomeno dell’induzione elettromagnetica. La corrente indotta e la forza elettromotrice indotta. La legge di Faraday-Neumann (senza dimostrazione). La legge di Lenz. L’autoinduzione. Circuito RL alimentato con tensione continua.. Energia immagazzinata in un induttore. L’alternatore. I circuiti in corrente alternata: circuito ohmico, capacitivo, induttivo; circuito RLC in serie. Campo elettrico indotto. La circuitazione del campo elettrico indotto. Corrente di spostamento e legge di AmpèreMaxwell. Le equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche. Lo spettro elettromagnetico. LA RELATIVITA’ RISTRETTA Richiami su: sistemi di riferimento inerziali; principio di relatività galileiana; trasformazioni di Galileo. Principi della teoria della relatività ristretta. Definizione operativa di simultaneità. Relatività della simultaneità. Sincronizzazione degli orologi. Dilatazione dei tempi. Contrazione delle lunghezze. Trasformazioni di Lorentz. Equivalenza tra massa ed energia. Relazione di Einstein. Energia di riposo di un corpo. Energia totale di una particella relativistica. Energia cinetica relativistica. Massa relativistica. Quantità di moto relativistica. OLTRE LA FISICA CLASSICA Cenni sul corpo nero. Legge di spostamento di Wien. Ipotesi di Planck. Effetto fotoelettrico. Il fotone. Interpretazione di Einstein dell’effetto fotoelettrico. L’elettronvolt. Quantità di moto di un fotone. Effetto Compton. Modello atomico di Rutherford. L’atomo di Bohr: le ipotesi del modello atomico di Bohr; le orbite e i livelli energetici dell’atomo di idrogeno; transizione fra livelli energetici. Dualismo ondulatorio-corpuscolare della materia. Lunghezza d’onda di De Broglie. Cenni sul principio di indeterminazione di Heisenberg. Cenni di fisica nucleare: nucleo atomico; numero di massa e numero atomico; isotopi; unità di massa atomica; energia di legame dei nuclei; radioattività e legge del decadimento radioattivo; decadimenti α, β e γ. Città della Pieve, 7 giugno 2016. L’insegnante (Prof. Papa Raffaele) Gli alunni ________________________ ________________________ ________________________