LICEO SCIENTIFICO "A. SERPIERI" PROGRAMMA SVOLTO DI FISICA CLASSE V G a.s. 2015 - 2016 PROF. AGNESE ZAMAGNA CAMPI ELETTRICI E CAMPI MAGNETICI Dalle forze ai campi: ripasso di campo elettrico e delle linee di forza. Ripasso della definizione di flusso di E, del teorema di Gauss per il campo elettrico e del suo significato attraverso le linee di forza Capitolo 6: paragrafi 4,5,6,7,8,9,10,11. Il potenziale e la capacità elettrica: Il campo elettrico dal punto di vista energetico: ripasso di energia potenziale, di potenziale elettrico, di d.d.p. Il campo elettrico e la sua conservatività.: ripasso della circuitazione del campo elettrico. Il condensatore piano: la capacità, il collegamento serie e parallelo, il lavoro di carica, l'energia accumulata. Il moto delle cariche elettriche nei campi elettrici. L'esperimento di Millikan. Capitolo 7: paragrafi 2,4,5,6,7,8,16,17,18,19. La corrente elettrica nei metalli: ripasso della corrente elettrica in un conduttore metallico, le leggi di Ohm, l'effetto Joule. Cenni sulla conducibilità elettrica dei liquidi e dei gas. Capitolo 8: paragrafi 4,8,9,10,16. Il campo magnetico: ripasso delle sorgenti del campo magnetico. Il vettore induzione magnetica; il campo magnetico prodotto da un filo rettilineo, da una spira circolare, da un solenoide percorsi da corrente; la forza magnetica su un conduttore percorso da corrente, la forza tra due fili percorsi da corrente. Ripasso dell’azione del campo magnetico su una spira percorsa da corrente: il momento meccanico. Il momento magnetico di una spira Il teorema di Gauss per il campo magnetico. La legge della circuitazione di Ampere. Capitolo 9: paragrafi 3,4,6,8,9,10,11,12,13,15,16. Il moto delle cariche elettriche nei campi magnetici: ripasso della forza di Lorentz e del moto di cariche entro campi elettrici o magnetici. Il moto parabolico di un elettrone in un condensatore carico: analisi dell'esperimento di Thomson, il selettore di velocità Lo spettrometro di massa e l'effetto Hall come applicazioni della forza di Lorentz. Capitolo 10: paragrafi 1,3,4,5,6,7. *Testo utilizzato: B. Consonni C. Pizzorno V. Ragusa elettrici e magnetici TRAMONTANA I PERCHE’ della FISICA Dai fenomeni ondulatori ai campi ELETTROMAGNETISMO L’induzione elettromagnetica Le correnti indotte: la legge di Faraday - Neumann. La legge di Lenz. Autoinduzione. L'induttanza di un circuito. Energia e densità di energia del campo magnetico. Produzione di corrente alternata con campi magnetici: l'alternatore. Il trasformatore. Capitolo 1: paragrafi 1,2,3,4,5,6,7,8,9,11,13. La sintesi dell’elettromagnetismo L'equazione di Faraday - Neumann in termini di campo elettrico indotto. La corrente di spostamento: equazione di Ampere - Maxwell. Le equazioni di Maxwell. Il circuito oscillante. Emissione e ricezione di onde elettromagnetiche (fotocopia). Le onde elettromagnetiche e il loro spettro. La velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche e l’energia trasportata da un’onda elettromagnetica. Interazione della radiazione elettromagnetica con la materia. Capitolo 2: paragrafi 1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,12. FISICA MODERNA La teoria della relatività ristretta I sistemi di riferimento inerziali: le equazioni di trasformazione di Galileo per la posizione, la velocità e l’accelerazione. Il principio di relatività galileiana. I due postulati fondamentali della relatività ristretta. Le equazioni di trasformazione di Lorentz. Dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze: intervallo di tempo proprio e lunghezza propria La composizione delle velocità. Analisi dei fenomeni elettromagnetici nei sistemi di riferimento inerziali. Elementi di relatività generale: il principio di equivalenza e alcune sue conseguenze Capitolo 3: paragrafi 1,2,3,5,7,8,9,11,12,13,14,15,16. La dinamica relativistica La massa e l’energia relativistica L’esperimento di William Bertozzi e la conferma sperimentale delle leggi della dinamica relativistica La relazione tra energia e quantità di moto Gli acceleratori di particelle. Capitolo 4: paragrafi 2,3,6,7,8. La crisi della fisica classica L’effetto fotoelettrico e l’ipotesi dei “quanti di luce” di Einstein. Gli spettri atomici e la formula di ricombinazione di Rydberg-Ritz. I primi modelli atomici e il problema della stabilità dell'atomo (l'esperimento di Rutherford). Il modello quantizzato di Bohr. L'esperimento di Franck-Hertz. Cenni sul modello atomico a strati. Capitolo 5: paragrafi 1,5,6,7,8,9,10,11 + Capitolo 6: paragrafi 8,9. Fisica subatomica La struttura del nucleo. L’interazione nucleare forte e la stabilità dei nuclei. Il difetto di massa del nucleo e l’energia di legame. La radioattività naturale: decadimenti , e ; legge del decadimento radioattivo, periodo di dimezzamento, vita media. Il neutrino. Reazioni nucleari: fissione e fusione. Capitolo 8: paragrafi 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13. *Testo utilizzato: B. Consonni C. Pizzorno V. Ragusa fisica moderna TRAMONTANA Gli alunni Lazzaretti Alberto.…...............................…… Libertini Riccardo.......................…………......... Rimini, 15 maggio 2016 I PERCHE’ della FISICA Dalla sintesi di Maxwell alla L'insegnante Prof.ssa Agnese Zamagna ...............................................