MINISTERO DELL’ISTRUZIONE, DELL’UNIVERSITA’ E DELLA RICERCA Liceo Scientifico Statale “Gaspare Aselli” Via Palestro, 31/a - 26100 Cremona (CR) Telefoni : 0372/22051 (Centralino) - 0372/36369 (fax) e-mail: [email protected]; e-mail: [email protected] e-mail: [email protected], Sito: www.liceoaselli.gov.it 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