programma di fisica

PROGRAMMA DI FISICA
CLASSE 5 E a.s. 2015-2016
INSEGNANTE: Prof.ssa Filomena Curcio
Testo
Ugo Amaldi
“ L’Amaldi per i licei scientifici ”
Volumi 2, 3
LA CORRENTE
ELETTRICA
CONTINUA
La risoluzione dei circuiti
L’inserimento degli strumenti di misura in un circuito
Le Leggi di Kirchhoff
La trasformazione dell’energia elettrica e l’effetto Joule
La forza elettromotrice e la resistenza interna di un generatore reale di tensione
LA CORRENTE
ELETTRICA
NEI METALLI,
NEI LIQUIDI,
NEI GAS
I conduttori metallici: la spiegazione microscopica dell’effetto Joule e la velocità di deriva degli
elettroni
La Seconda Legge di Ohm: la resistività di un conduttore metallico e la sua unità di misura
La dipendenza della resistività dalla temperatura: i superconduttori
Estrazione degli elettroni da un metallo
L’effetto termoionico, l’effetto fotoelettrico, l’effetto Volta, l’effetto termoelettrico
Principali caratteristiche della conduzione nei liquidi e nei gas
I raggi catodici
FENOMENI
MAGNETICI
FONDAMENTALI
Magneti naturali e magneti artificiali, forze tra i poli magnetici, il campo magnetico, il campo
magnetico terrestre
Le linee di forza del campo magnetico
Confronto tra campo magnetico e campo elettrico
Interazione tra magneti e correnti: l’esperienza di Oersted e l’esperienza di Faraday
Interazione tra correnti: l’esperienza di Ampere, l’intensità la direzione e il verso della forza tra
correnti rettilinee, la definizione dell’ampere
L’intensità del campo magnetico e l’unità di misura del campo magnetico
La forza magnetica su un filo percorso da corrente
Il campo magnetico generato da: un filo rettilineo, una spira circolare ( nel suo centro ), un
solenoide percorsi da correnti
Il momento della forza magnetica su una spira e il momento magnetico di una spira
IL CAMPO
MAGNETICO
La forza di Lorentz e il moto di una carica in un campo magnetico uniforme: moto con velocità
perpendicolare e con velocità obliqua al campo magnetico
Il flusso del campo magnetico e il Teorema di Gauss per il magnetismo
La circuitazione del campo magnetico e il Teorema di Ampere
Le proprietà magnetiche della materia: interpretazione macroscopica e microscopica del
paramagnetismo, del ferromagnetismo, del diamagnetismo
Il ciclo di isteresi magnetica e applicazioni del ferromagnetismo
La corrente indotta e il ruolo del flusso del campo magnetico
L’induzione elettromagnetica: la legge di Faraday – Neumann, la forza elettromotrice indotta
L’INDUZIONE
istantanea, la corrente indotta istantanea, la legge di Lenz
ELETTROMAGNETICA L’autoinduzione: l’induttanza di un circuito e l’induttanza di un solenoide
Corrente di apertura e di chiusura in un circuito. Il coefficiente di mutua induzione di due
circuiti.
Energia e densità di energia del campo magnetico
Il campo elettrico indotto e la sua circuitazione
Il termine mancante e la corrente di spostamento
Le equazioni di Maxwell e il campo elettromagnetico
Le onde elettromagnetiche piane : la velocità di propagazione, il profilo spaziale e il profilo
temporale, la produzione e la ricezione delle onde elettromagnetiche
LE EQUAZIONI
La polarizzazione della luce
DI MAXWELL
E LE ONDE
La rifrazione e la riflessione della luce e le relative leggi: indici di rifrazione dei mezzi ( relativo
ELETTROMAGNETICHE e assoluto ) e riflessione totale ( angolo limite )
Lo spettro elettromagnetico
Densità di energia totale trasportata da un'onda elettromagnetica ( valore istantaneo, valore
massimo, valore medio )
Irradiamento, densità di quantità di moto, pressione di radiazione di un'onda elettromagnetica.
LA RELATIVITA’
DEL TEMPO
E
DELLO SPAZIO
Il valore numerico della velocità della luce, le proprietà dell'etere, le contraddizioni tra le
equazioni di Maxwell e il Principio di Relatività Galileiana.
Il principio di relatività Galileiana e le trasformazioni di Galileo.
L’esperimento di Michelson e Morley: l’apparato sperimentale, analisi dell’esperimento,
risultati attesi.
I due Principi della Relatività ristretta
La relatività della simultaneità e la sincronizzazione degli orologi
La dilatazione dei tempi e l’intervallo di tempo proprio; il paradosso dei gemelli
La contrazione dalle lunghezze e la lunghezza propria; conferme sperimentali
L’invarianza delle lunghezze perpendicolari al moto relativo
I fattori relativistici "beta" e "gamma" e le trasformazioni di Lorentz
LA RELATIVITA’
RISTRETTA
L’intervallo invariante relativistico e lo spazio-tempo di Minkowski
La composizione relativistica della velocità
L’equivalenza massa ed energia e la quantità di moto della luce
L’energia cinetica, la massa e la quantità di moto relativistiche: il quadrivettore energiaquantità di moto e la sua invarianza
Effetto Doppler relativistico
LA CRISI
DELLA
FISICA CLASSICA
Il corpo nero e l’ipotesi di Planck: la distribuzione spettrale dell’irradiamento, la catastrofe
ultravioletta, il quanto di azione e la costante di Planck.
L’effetto fotoelettrico: l’interpretazione di Einstein e la quantizzazione della luce
L’effetto Compton e la sua interpretazione: la quantizzazione dell’energia nell’interazione tra
fotone ed elettrone.
Lo spettro dell’atomo di idrogeno e l’esperienza di Rutherford
Confronto tra i modelli atomici di Thomson e di Rutherford
L’esperienza di Millikan, l’atomo di Bohr, l’esperienza di Franck e Hertz e la quantizzazione
dell’energia di assorbimento dell’atomo
LA FISICA
QUANTISTICA
Le proprietà ondulatorie della materia: la lunghezza d’onda di de Broglie e il dualismo
onda – particella
Il Principio di indeterminazione di Heisenberg: la prima e la seconda formulazione
Capitoli dal libro
"L’evoluzione della fisica"
di Einstein-Infeld
Continuità, discontinuità,
Quanti elementari di materia e di elettricità
Quanti di luce
Spettri luminosi
Le onde della materia
Onde di probabilità
Fisica e realtà
ROMA 16 Maggio 2016
Prof.ssa
Filomena Curcio
Alunni