anno scolastico 2015/2016 PROGRAMMA DI FIS

LICEO SCIENTIFICO STATALE “A. LABRIOLA” anno scolastico 2015/2016 PROGRAMMA DI FISICA Classe 5 sezione G Magnetismo § Magneti e linee di campo. § Forze tra magneti e correnti: campo magnetico generato da un filo percorso da corrente. Esperienza di Faraday. § Forze tra correnti. Legge di Ampere. Definizione di Ampere e di Coulomb. § Intensità del campo magnetico. Unità di misura del campo magnetico. § Forza magnetica su un filo percorso da corrente. § Campo magnetico di un filo percorso da corrente; legge di Biot e Savart: dimostrazione della legge di Biot Savart. Campo magnetico di un spira e di un solenoide percorsi da corrente. § Il motore elettrico. Momento della forza magnetica su una spira. Momento magnetico della spira. § Amperometro e voltmetro. § Forza di Lorentz. Dimostrazione della forza magnetica su una carica in moto. § Forza elettrica e forza magnetica. Selettore di velocità. § Moto di una carica in un campo magnetico uniforme: moto con velocità perpendicolare ad un campo magnetico uniforme; raggio e periodo della traiettoria circolare; moto con velocità obliqua ad un campo uniforme. Flusso del campo magnetico § Flusso del campo magnetico. Flusso attraverso una superficie non piana. § Teorema di Gauss per il magnetismo. Dimostrazione del teorema di Gauss. § Circuitazione del campo magnetico. Il teorema di Ampere. Dimostrazione del teorema di Ampere. § Applicazioni del teorema di Ampere: campo magnetico all’interno di un filo percorso da corrente. § Le proprietà magnetiche dei materiali. Sostanze paramagnetiche diamagnetiche e ferromagnetiche. Interpretazione microscopica delle proprietà magnetiche. Permeabilità magnetica relativa. Ciclo di isteresi magnetica. Magnetizzazione permanente. Temperatura di Curie e domini di Weiss. Induzione elettromagnetica § Correnti indotte; ruolo del flusso del campo magnetico. § Legge di Faraday Neumann. Forza elettromotrice indotta istantanea. Dimostrazione della legge di Faraday Neumann. § Legge di Lenz. § Autoinduzione e mutua induzione. Induttanza di un circuito. § Energia e densità di energia del campo magnetico. § Induttanza di un solenoide. § Alternatore; calcolo della forza elettromotrice alternata. Valore efficace della forza elettromotrice e della corrente. Elementi circuitali fondamentali; circuito ohmico , circuito induttivo, circuito capacitivo. § Circuiti in corrente alternata: relazioni tra i valori efficaci, circuito RLC e impedenza. Condizioni di risonanza. Circuito LC. § Equazioni differenziali del circuito LC § Trasformatore. Campo elettromagnetico ed equazioni di Maxwell § Campo elettrico indotto. § Circuitazione del campo elettrico indotto. § Paradosso di Ampere e sua soluzione con la legge di Ampere Maxwell. Corrente di spostamento. § Leggi di Maxwell: descrizione del campo elettromagnetico. 1
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Onde elettromagnetiche. Velocità della luce. Principio di Huygens e riflessione della luce. Rifrazione e leggi della rifrazione. Dispersione della luce. Riflessione totale e angolo limite. Fibre ottiche e sensori . Onde elettromagnetiche piane. Energia trasportata da una onda piana. Polarizzazione della luce. Spettro elettromagnetico. Relatività e Quanti § Valore numerico della velocità della luce. § Esperimento di Michelson Morley. § Assiomi della relatività ristretta. § Concetto di simultaneità. Dilatazione dei tempie sincronizzazione degli orologi. Intervallo di tempo proprio. Paradosso dei gemelli. Contrazione delle lunghezze. § Trasformazioni di Lorentz. Relatività Ristretta § Intervallo invariante. § Spazio tempo di Minkowski. § Composizione delle velocità. § Equivalenza tra massa ed energia. Massa relativistica e massa di riposo. § Effetto Doppler relativistico. Relatività generale § Problema della gravitazione: proporzionalità tra massa inerziale e massa gravitazionale. Equivalenza tra accelerazione e forza peso. Equivalenza tra caduta libera e assenza di peso. § Principio di Equivalenza e principio di Relatività Generale. Argomenti di fisica del Novecento e moderna § Corpo nero e ipotesi di Planck. Legge di spostamento di Wien. Catastrofe ultravioletta. Quanti del campo elettromagnetico. § Effetto fotoelettrico. Potenziale di arresto. § Quantizzazione della luce secondo Einstein. Fotoni. § Spiegazione dell’effetto fotoelettrico. § Effetto Compton. § Esperimento di Millikan. La Docente Prof.ssa Mirella Babudri 2