542/97 A.A. 1997/98 UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI TRIESTE _____________________________________________________________________ CORSO DI LAUREA PROGRAMMA DEL CORSO DI DOCENTE INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO, CIVILE, EDILE, ELETTRICA, MECCANICA E NAVALE FISICA GENERALE II Piero CIUTI Elettrostatica: la carica elettrica: conduttori ed isolanti. Legge di Coulomb. Richiami di calcolo vettoriale: operazioni ed operatori vettoriali. Carica e materia: protone, elettrone, neutrone. La tabella N, Z dei nuclei stabili e radioattivi. Il campo elettrico E. Teorema di Gauss. Il potenziale elettrostatico V. Relazioni fra E e V. Calcolo di campi elettrici con la legge di Coulomb, col teorema di Gauss e col potenziale. Energia e densità di energia elettrostatica. Generatore di Van de Graaf. Capacità: sfera isolata. Condensatori: sferico, cilindrico, piano. Condensatori in serie ed in parallelo. Il campo elettrico nella materia: i vettori E, D e P: loro relazioni con le cariche libere e di polarizzazione. Costante dielettrica relativa e suscettività dielettrica. Correnti elettriche: intensità e densità di corrente. Velocità di migrazione delle cariche. Resistenza, resistività, conducibilità. Leggi di Ohm e di Joule. La resistività dal punto di vista atomico. Forza elettromotrice e resistenza interna. Principi di Kirchhoff, circuiti a più maglie. Calcolo delle correnti in reti con il metodo delle correnti di ramo e di maglia. Resistenze in serie ed in parallelo. Ponte di Wheatstone. Circuito R C. Potenziale e lavoro di estrazione di elettroni dai metalli. Effetto fotoelettrico ed effetto Compton. Effetto termoelettronico. Elettromagnetismo: il campo magnetico (c.m.). Il vettore induzione magnetica B. Forza su una carica in moto e su una corrente in c.m. Momento su una spira e relativa energia. Galvanometro e strumenti derivati. Effetto Hall. Moto di cariche in c.m. Ciclotrone e cenno agli altri acceleratori. Esperienza di Thomson. Teorema di Ampere. C.m. di un filo rettilineo indefinito. Forze tra conduttori paralleli. Ampere elettrodinamico. Solenoide. Legge elementare per il calcolo di B ed applicazioni. Equivalenza tra spira e dipolo magnetico. Legge di Faraday-Neumann-Lenz. Variazione di flusso concatenato e flusso tagliato. Alternatore. Induttanza. Circuito L R. Energia intrinseca della corrente e densità di energia del c.m. Teorema di Gauss per B. C.m. nella materia: paramagnetismo, diamagnetismo, ferromagnetismo; isteresi. I vettori M ed H. Relazioni fra i vettori magnetici e le correnti vere e di magnetizzazione. Permeabilità e suscettività magnetica. Circuiti L C ed L C R. Oscillazioni elettromagnetiche libere. Oscillazioni forzate: trattazione col metodo simbolico: impedenza complessa. Mutua induzione, trasformatore statico. Legge di Hopkinson dei circuiti magnetici. C.m. indotti. Corrente di spostamento. Le equazioni di Maxwell in forma integrale e differenziale. Deduzione dell'equazione di d'Alembert dalle equazioni di Maxwell in forma differenziale. Onde piane polarizzate, velocità di propagazione. Lo spettro delle radiazioni elettromagnetiche. COMPLEMENTI Ottica geometrica. Propagazione rettilinea in un mezzo omogeneo ed isotropo; camera oscura. Misure balistiche della velocità di propagazione: Galileo, Römer, Bradley, Fizeau, Focault. Luce come traposrto di energia; grandezze fisiche; unità di misura energetiche e fotometriche. Brillanza di una superficie; legge di Lambert. Riflessione e rifrazione: legge di Snell. Potere riflettente di una superficie in funzione dell’angolo di incidenza: formule di Fresnel. Riflessione totale. Principio di Fermat del tempo stazionario; cammino ottico. Dispersione della luce; prisma: misura dell’indice di rifrazione di una sostanza. Sistemi ottici; stigmatismo, ortoscopia, ingrandimento lineare. Diottro piano; lamina a facce piane e parallele. Diottro sferico. Specchio piano; specchio sferico. Sistemi ottici centrati. Invariante ottico ny. Punti cardinali e loro proprietà; punti nodali. Lente semplice, lenti sottili. Cenni sulle aberrazioni e le distorsioni. Occhio umano. Diaframmi. Relazioni energetiche tra oggetti e immagini. Strumenti diottrici semplici; brillanza visuale e ingrandimento angolare. Macchina fotografica, lente di ingrandimento, oculari. Strumenti diottrici composti: cannocchiale, microscopio composto. TESTI CONSIGLIATI D. Halliday - R. Resnick - (Ambrosiana, MI) - E. Amaldi (Marvers, Roma) - L. Lovitch - S. Rosati - (Ambrosiana, MI) / F. Lobkowicz - A.C. Melissinos (Piccin, PD) / (Zanichelli, BO) / A. Rostagni (UTET, TO). - P. Mazzoldi, N. Nigro, C. Voci (Ed. Ses, NA) - C. Mencuccini, V. Silvestrini (Liguori Ed., NA)