LICEO SCIENTIFICO STATALE "B. TOUSCHEK "- GROTTAFERRATA
PROGRAMMA CORSO DI FISICA PER
QUINTE)
ECCELLENZE (ALUNNI DELLE CLASSI
Il corso è organizzato per un numero massimo di 20 alunni opportunamente selezionati in
base alle loro capacità e, soprattutto, al serio interesse per la Fisica nella sua complessità.
Gli argomenti trattati (ad un livello un poco superiore a quello che di solito si insegna in
classe, specialmente nelle dimostrazioni) sono:
1. Numeri complessi – 4 ore
In queste lezioni si tratteranno i numeri complessi nelle loro forme più caratterizzanti e si metterà in
evidenza il risultato geometrico legato alle varie operazioni che si possono svolgere con i numeri
complessi; da qui si metterà in relazione tali risultati con lo sfasamento tra le funzioni
goniometriche, che saranno utili per l’analisi dei circuiti in corrente alternata.
2. Circuiti in corrente alternata – 6 ore
Le lezioni saranno, a parte la prima, esclusivamente esercitazioni in cui si analizzeranno i circuiti in
corrente alternata e le loro applicazioni.
3. Teoria della Relatività Ristretta (TRR) – 12 ore
Si tratterà la fenomenologia delle trasformazioni di Lorentz; i postulati della TRR; lo spazio-tempo
di Minkowsky; impulso ed energia; equivalenza massa-energia; quadrivettori; dinamica relativistica;
decadimenti.
4. Meccanica Quantistica – 12 ore
Si tratterà: il problema del corpo nero e la quantizzazione dell’energia (ipotesi di Planck); l’effetto
fotoelettrico; l’esperimento della doppia fenditura (dualità onda-corpuscolo); il problema della
misurazione; atomo di Bohr e le onde di probabilità di Born; la funzione d’onda di Schroedinger e le
matrici di Heisenberg.
5. Appendice: L’atomo di Idrogeno e il calcolo dei numeri quantici (atomo di Bohr) – 2 ore
È un’esercitazione in cui si calcoleranno i numeri quantici dell’atomo di idrogeno.
6. Acceleratori di particelle – 6 ore
Perché gli acceleratori di particelle? Il funzionamento di un acceleratore lineare e di uno circolare:
pro e contro; le problematiche per il funzionamento di un acceleratore; lo “zoo” di particelle ad oggi
conosciute e loro classificazione; cenni sul Modello Standard.
7. Il concetto di realtà in Fisica (un incontro tra Fisica e Filosofia) – 2 ore
Si discuterà di come cambia il concetto di “realtà” dalla fisica classica alla fisica quantistica; cosa
succede operando una misurazione su corpi macroscopici e microscopici; la disuguaglianza di Bell e
gli esperimenti di A. Aspect; la “versione di Einstein” e la “versione di Copenhagen”; il “collasso”
della funzione d’onda e lo scenario “fantascientifico” dei molti mondi e degli universi paralleli.
Il numero delle ore ad associato ad ogni argomenti può variare, ma in totale sarà sempre
44.
Gli studenti riceveranno l’attestato di frequenza valido ai fini del credito scolastico se e
soltanto se la loro partecipazione fattiva sarà di almeno 36 ore delle 44 ore proposte.
