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A.S. 2015-16
FISICA – PROGRAMMA
Il programma è esposto nella medesima successione temporale con
cui gli argomenti sono stati affrontati durante l’anno scolastico.
Teoremi di Gauss e Ampere per il campo E e campo B, e le loro proprietà geometriche.
Linee e superfici chiuse.
Legge di Faraday Neumann: l’ INDUZIONE.
Legge di Lenz.
Discussione di un esperimento sull’induzione: anello su ferromagnete in solenoide sottoposto
a variazione di correnti. Discussione di altro esperimento: caduta di cilindro magnetizzato in
tubo metallico verticale.
Descrizione dell'induzione a partire dalla legge di Lorenz.
Materiali ferromagnetici. Tori.
Il trasformatore.
Esistenza in fisica di uguaglianze di diversa natura.
Differenza fra flusso di B e teorema di Gauss.
Circuitazione del campo elettrico indotto ed equazione di Maxwell (dimostrazione).
Paradosso di Ampere, con dielettrico e sua soluzione, nel vuoto e sua soluzione. corrente di
spostamento (con dimostrazione della sua espressione), quarta equazione di Maxwell.
Le EQUAZIONI DI MAXWELL.
Le onde elettromagnetiche (loro generazione e meccanismo di propagazione). Espressione di
c.
Lo spettro elettromagnetico: caratteristiche essenziali delle varie componenti.
Il meccanismo causa del riscaldamento globale.
Buco dell’ozono e interazione con la radiazione solare.
Principio di RELATIVITA’ galileianA e velocità della luce. L’etere: sua necessità e sue
caratteristiche. L’esperimento di Michelson-Morley ( senza analisi quantitativa). I postulati
della relatività ristretta. Il concetto di simultaneità e sua relatività.
La legge di dilatazione dei tempi (con dimostrazione).
Il paradosso dei gemelli.
Legge di contrazione delle lunghezze (con dimostrazione).
La realtà del mondo fisico.
La relatività ed i Muoni ’atmosferici’.
LE TRASFORMAZIONI DI LORENZ (senza dimostrazione e senza mnemonizzazione)
Legge di composizione delle velocità.
INVARIANTI CLASSICI e INVARIANTI RELATIVISTICI.
IL NOME DELLA RELATIVITÀ. GRANDEZZE RELATIVE E INVARIANTI.
Biografia di Einstein (il ruolo che la diaspora degli scienziati dalla Germania per il nazismo ha
avuto sugli esiti della guerra e sulla scienza in generale).
EFFETTO DOPPLER QUALITATIVO PER IL SUONO E PER LA LUCE. DEDUZIONI DI
HUBBLE: ESPANSIONE DELL'UNIVERSO.
MECCANICA RELATIVISTICA: MASSA, QUANTITÀ DI MOTO ENERGIA CINETICA
RELATIVISTICA
ENERGIA CINETICA RELATIVISTICA giustificata mediante necessità di spiegare la
conversione della MASSA in energia.
EQUAZIONE DI EINSTEIN
MASSA INERZIALE E MASSA GRAVITAZIONALE, E PRINCIPIO DI
EQUIVALENZA DEBOLE.
CENNO ALLA ENERGIA OSCURA E MATERIA OSCURA.
EQUIVALENZA SISTEMI NON INERZIALI E CAMPI GRAVITAZIONALI. PRINCIPIO DI
RELATIVITÀ GENERALE.
DAL PRINCIPIO DI EQUIVALENZA FORTE ALLE GEOMETRIE NON EUCLIDEE, IN
PARTICOLARE QUELLA SFERICA.
TRIANGOLI IN GEOMETRIA ELLITTICA
VISUALIZZAZIONE DELLA DEFORMAZIONE DI UNO SPAZIO BIDIMENSIONALE
MEDIANTE UN LENZUOLO, UN CASCO ED UNA BIGLIA.
LENTI GRAVITAZIONALI
DILATAZIONE GRAVITAZIONALE DEL TEMPO
IL NUCLEO, SUE CARATTERISTICHE, FORZE FONDAMENTALI E LORO RUOLO AL SUO
INTERNO
ORIGINE DEGLI ATOMI
UNITA’ DI MASSA IN JOULE ED ELETTRONVOLT
ENERGIA DI LEGAME E DIFETTO DI MASSA
RADIOATTIVITA’ ALFA BETA E GAMMA
COSTANTE DI DECADIMENTO. LEGGE DEL DECADIMENTO RADIOATTIVO (con
deduzione)
DATAZIONE CON IL CARBONIO 14
FUSIONE NUCLEARE: FENOMENO FISICO, USO PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA,
TECNOLOGIE E LORO DIFFICOLTA’. COSTI E CONFRONTI CON ALTRI ’GRANDI
INVESTIMENTI’ ED ESSENZIALI CONSIDERAZIONI POLITICO- ECONOMICHE.
CENNI ALLA MISURA DELLA RADIOATTIVITA’
INTRODUZIONE ALLA MECCANICA QUANTISTICA: IL CORPO NERO, COEFFICIENTI
DI ASSORBIMENTO ED EMISSIVITA',
LEGGE DI STEFAN BOLTZMANN, LEGGE DI WIEN,
CATASTROFE ULTRAVIOLETTA
CURVE DI EMISSIONE SPETTRALE. IPOTESI DI RAYLEGH JEANS E SUE
CONSEGUENZE.
SOLUZIONE DEI PARADOSSI: IPOTESI DI PLANK
EFFETTO FOTOELETTRICO: EPISTEMOLOGIA E FENOMENO.
EFFETTO COMPTON: CENNI E IMPORTANZA EPISTEMOLOGICA
SPETTROSCOPIA DI EMISSIONE E DI ASSORBIMENTO: I DUE FENOMENI FISICI,
senza relazioni quantitative.
L’ATOMO DI THOMSON. L’ESPERIMENTO DI RUTHERFORD E L’ATOMO DI
RUTHERFORD (qualitativo).
PARADOSSI DELL'ATOMO DI RUTHERFORD
Alla data di stesura di questo programma si prevede che entro la fine dell’as si
svolgeranno i seguenti argomenti:
MODELLO DI BOHR PER L’ATOMO
COMPORTAMENTO ONDULATORIO DELLA MATERIA SECONDO DE BROGLIE
MECCANICA QUANTISTICA (ONDULATORIA)
INTERFERENZA DA FENDITURE E DOPPIA NATURA DELLA LUCE
PRINCIPIO DI INDETERMINAZIONE DI HEISENBERG
GLI STUDENTI
IL DOCENTE
NICOLA NIGRO
