5d – fisica – maianti

MINISTERO DELL’ISTRUZIONE, DELL’UNIVERSITA’ E DELLA RICERCA Liceo
Scientifico Statale “Gaspare Aselli”
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Allegato al documento della classe
1. B
RELAZIONE FINALE (parte B)
Programma svolto
Docente
Marco Maianti
Materia
Fisica
Classe
5D
1. Testo in adozione ed eventuale altro materiale didattico utilizzato
Indicazione dei testi e di materiale in formato cartaceo e/o multimediale
Testi in adozione utilizzati
Claudio Romeni, Fisica e realtà.blu - Onde + Campo elettrico e magnetico, Zanichelli editore
Claudio Romeni, Fisica e realtà.blu - Induzione e onde elettromagnetiche, Relatività e quanti,
Zanichelli editore
Si sono anche condivisi con gli studenti, alcuni problemi (simulazioni di seconda prova di
Fisica) per migliore preparazione.
Per il CLIL, si è fornito un glossario e si sono impiegate delle presentazioni multimediali,
condivise con gli studenti.
A volte si sono impiegate simulazioni al computer di fenomeni fisici.
2. PROGRAMMA SVOLTO
Indicazione del programma svolto fino al 15 maggio
Ripresa del campo magnetico e forza di Lorentz. Traiettorie di particelle cariche in campo
magnetico
Selettore di velocità e spettrometro di massa
Forza su filo percorso da corrente. Campo B da filo rettilineo.
Forza su spire e motore elettrico. Momento magnetico.
Flusso e circuitazione di B (teorema di Ampere) – concetto di corrente concatenata a un percorso
chiuso
Campo al centro di una spira circolare.
Derivazione campo B in solenoide.
Elettromagneti
Effetto Hall
Esperimento di Thomson
Cenni a ciclotroni e acceleratori di particelle - superconduttività (in preparazione a visita al
CERN)
Induzione elettromagnetica. F.e.m. da movimento. Legge di Lenz.
MO.02.06 All.1. B
1
Rev.02
Alternatore. Induttanza. Trasformatore. Energia del campo magnetico
Andamento qualitativo e quantitativo di corrente in circuito R-L e R-C (carica e scarica di un
condensatore)
Valori efficaci delle grandezze elettriche
Corrispondenza fra L e massa (in meccanica) e altre analogie fra grandezze elettriche e
meccaniche per derivare il in modo parzialmente quantitativo il comportamento dei circuiti
oscillanti e risonanti.
Campo elettrico indotto. Equazioni di Maxwell, termine di Maxwell - corrente di spostamento
Onde elettromagnetiche, energia e momento trasportati dall’onda elettromagnetica, trasversalità
delle onde elettromagnetiche e radiazione di dipolo. Interazione radiazione-materia.
Spettro elettromagnetico (aspetti essenziali). Polarizzazione e legge di Malus
CLIL:
Oscillazioni armoniche, relazione energia-ampiezza. Onde progressive e equazione, pulsazione
e numero d’onda. Onde stazionarie.
Dimostrazione all’ondoscopio, concetti base sulle onde (frequenza, ampiezza, lunghezza
d’onda) – sorgenti di onde, fronti d'onda, diffrazione e fenomeni di interferenza
Principio di sovrapposizione, interferenza di impulsi e riflessione. Interferenza e diffrazione di
onde in due dimensioni. Diffrazione attraverso singola fenditura, interferenza (e diffrazione) con
doppia fenditura (Esperimento di Young). Reticolo di diffrazione.
Principio di relatività (esteso all'elettromagnetismo e a tutte le leggi fisiche)
Esperimento Michelson-Morley, tentativo di spiegazione tramite contrazione di Lorentz.
Dilatazione dei tempi. Contrazione delle lunghezze (contrazione di Lorentz).
Trasformazioni di Lorentz
Problema della simultaneità. Relatività della simultaneità.
Legge di composizione delle velocità
Concetto di spazio-tempo e assimilazione fra spazio e tempo. Causalità e ridefinizione di
presente-passato-futuro. Invariante relativistico.
Quantità di moto e energia relativistica, energia a riposo.
Laboratorio
- Esperienza su induzione elettromagnetica (semi-quantitativa)
- Carica e scarica del condensatore
- Ondoscopio (fenomeni ondulatori, interferenza e diffrazione) (dimostrativo)
- Interferenza e diffrazione da fenditure e reticolo di diffrazione
Simulazioni al computer
Onde elettromagnetiche (irraggiamento di carica accelerata)
(https://phet.colorado.edu/it/simulation/radio-waves https://phet.colorado.edu/it/simulation/radiating-charge)
3. CONTENUTI DA TRATTARE NELL’ULTIMO MESE DI LEZIONE
Indicazione del programma che si prevede di trattare dal 15 maggio alla fine delle lezioni
Cenni a:
Radiazione di corpo nero e introduzione della quantizzazione.
Effetto fotoelettrico e concetto di fotone.
Energia e quantità di moto del fotone (effetto Compton a livello qualitativo)
Modello dell'atomo di Bohr (quantizzazione delle orbite e delle energie).
MO.02.06 All.1. B
2
Rev.02
Revisione dell’ottica fisica con l’impiego del concetto di fotone. Dualismo corpuscolareondulatorio per la radiazione e la materia: lunghezza d’onda di De Broglie
Diffrazione/Interferenza degli elettroni
Il principio di indeterminazione
Cenni all’impiego di leggi quantistiche per la spiegazione di varie proprietà dei materiali
(assorbimento e emissione di luce, laser, semiconduttori)
4. Data e firma del docente
8/5/2016
Marco Maianti
5. Firme dei rappresentanti degli studenti nel Consiglio di classe
I sottoscritti studenti, relativamente al programma indicato al punto 2 della presente relazione,
riconoscono che gli argomenti ivi elencati sono stati effettivamente svolti
Francesca Dasti
Stefano Griffini
MO.02.06 All.1. B
3
Rev.02