CALENDARIO E PROGRAMMA PER FISICA GENERALE II Meccanici-Informatici: Remo Garattini, [email protected] Anno accademico 2007-2008 Lezione I Lezione II Lezione III Lezione IV Lezione V Esercitazione A Lezione VI Esercitazione B Lezione VII Esercitazione C Lezione VIII Esercitazione D 21.II.2008 22.II.2008 28.II.2008 29.II.2008 6.III.2008 7.III.2008 13.III.2008 14.III.2008 27.III.2008 28.III.2008 3.IV.2008 4.IV.2008 Lezione IX Lezione X Lezione XI 17.IV.2008 18.IV.2008 24.IV.2008 Lezione XII Lezione XIII Esercitazione E Lezione XIV Esercitazione F Lezione XV Esercitazione G Lezione XVI. Esercitazione H 6.V.2008 8.V.2008 9.V.2008 15.V.2008 16.V.2008 22.V.2008 23.V.2008 29.V.2008 30.V.2008 Esame Esame Esame Esame 17.VI.2008 01.VII.2008 15.VII.2008 09.IX.2008 Lezioni: ore 10.30-12.30 di giovedì in aula 27-Ed.C e 14:30-16.30 di venerdì in aula 27-Ed.C. Esercitazioni: ore 14.30-16.30 di venerdì in aula 27-Ed.C Esami e compitini: ore 9 in aule da destinarsi Testi: M. Villa, F. Vetrano, P. Cofrancesco, Elementi di Fisica, McGraw-Hill (Milano 1998); P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Elementi di Fisica: Elettromagnetismo, EdiSes + esercizi addizionali forniti dal docente disponibili in fotocopisteria. Esami: scritto (problemi con risposte multiple – consentita la consultazione del solo testo – indispensabile l’uso di calcolatore tascabile) + orale. Sono ammessi all’orale coloro che hanno sostenuto uno scritto d’esame riportando almeno 12/30. L’orale consiste nella discussione dei problemi, anche sulla base delle note stese per lo svolgimento, che vengono ritirate assieme al foglio delle risposte. I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X XI XII XIII XIV XV Temi di lezioni ed esercitazioni Carica elettrica e campo elettrico. Leggi di Coulomb e di Gauss. Il potenziale elettrostatico di una carica e suo legame con il campo elettrico. Campi e potenziali elettrici in presenza di conduttori. Capacità della sfera isolata e del condensatore a facce piane e parallele. Energia del condensatore e densità di energia del campo elettrico. Dinamica di una particella carica in campo elettrico: l’atomo di Bohr. La corrente elettrica. La resistenza. Leggi di Ohm e Joule. Cenni al moto di elettroni in metalli. Circuiti in corrente continua:. Resistenze in serie e parallelo. Condensatori in serie e parallelo. La scarica del condensatore. Il campo elettrico negli isolanti: il dipolo elettrico, la polarizzazione, la “costante” dielettrica. Il campo elettrico nell’atmosfera. Campi di induzione magnetica prodotti da correnti: leggi di Laplace. Forze magnetiche su correnti elettriche. Il solenoide. La spira di corrente in B. L’induzione magnetica. Trasformatori, motori e il risparmio energetico. Moto di carica in campo magnetico: la legge di Lorentz. Lo spettrometro di massa. Effetti del campo magnetico terrestre. Cenni alla magnetizzazione della materia. I circuiti elettrici in alternata: cenni al formalismo complesso. Reattanza e impedenza. Valori medi, efficaci e in alternata delle grandezze elettriche. La scala dei dB. Cenni alla sicurezza elettrica. Le equazioni di Maxwell in forma differenziale; ruolo del termine di propagazione. La generazione di onde elettromagnetiche: carica accelerata e dipolo elettrico. Proprietà generali delle onde elastiche: equazione delle onde, velocità di propagazione, moti relativi di mezzo e sorgente. L’interferenza come caratteristica del fenomeno ondulatorio. Riflessione e rifrazione. Diffrazione, diffusione, polarizzazione e assorbimento della luce; cenni agli strumenti ottici. XVI A B C D E F G H Il dualismo onda/corpuscolo. L’equivalenza massa/energia. Interazioni onde elettromagnetiche e materia. Esercitazioni Elettrostatica 1: La forza elettrica. Calcolo E per sistemi di cariche puntiformi. Il flusso di E e il teorema di Gauss. Moto di cariche in campo elettrico Elettrostatica 2. Potenziale elettrico ed energia potenziale. Calcolo di E e V per distribuzioni di cariche. Condensatori con e senza dielettrici Resistenze, potenziali e correnti. Circuito RC Magnetostatica e forze su correnti Induzione magnetica e forza di Lorentz. Transienti in circuiti RL Circuiti elettrici in alternata. Valori medi ed efficaci; composizione di grandezze oscillanti. Onde meccaniche. Onde elettromagnetiche. Interferenza e diffrazione Rifrazione, riflessione totale e polarizzazione della luce. Fotoni