Programma di fisica – classe V F – a. s. 2015/16
Prof. Francesca Molari
Tema 1: Elettromagnetismo e induzione elettromagnetica
Interazioni magnetiche e campi magnetici
I magneti
Il campo magnetico
La forza di Lorentz
Il moto di una carica in un campo elettrico e in un campo magnetico
Il lavoro su una carica in moto in un campo elettrico e in un campo magnetico
Traiettoria circolare
La forza magnetica su un filo percorso da corrente
Il momento torcente su un filo percorso da corrente
Il motore elettrico
Campi magnetici prodotti da correnti: campo magnetico di un filo percorso da corrente,
di una spira, di un solenoide
Forze magnetiche fra correnti
Definizioni operative di Ampère e di Coulomb
Il flusso del campo magnetico e il teorema di Gauss per il campo magnetico
La circuitazione del campo magnetico e il teorema di Ampère
Il campo magnetico di un filo percorso da corrente
I materiali magnetici: ferromagnetismo e magnetismo indotto
Induzione elettromagnetica
Forza elettromagnetica indotta e correnti indotte
La fem indotta in un conduttore in moto
La legge dell’induzione elettromagnetica di Faraday – Neumann
La legge di Lenz
La legge di Lenz e la conservazione dell’energia e le correnti di Foucault
Mutua induzione e autoinduzione, l’induttanza
L’induttanza di un solenoide
L’alternatore e la corrente alternata
Cenni sui circuiti semplici in corrente alternata: circuito resistivo, circuito capacitivo e
circuito induttivo, circuiti RLC
Il trasformatore
Cenni sui dispositivi a semiconduttore
Tema 2: Le equazioni di Maxwell e le onde elettromagnetiche
Le equazioni di Maxwell e le onde elettromagnetiche
Le equazioni dei campi elettrostatico e magnetostatico
Campi che variano nel tempo: il teorema di Ampère generalizzato e la corrente di
spostamento
Le equazioni di Maxwell
Le onde elettromagnetiche, loro generazione e loro andamento temporale
Lo spettro elettromagnetico
Energia e quantità di moto di un’onda elettromagnetica, densità di energia e
irradiamento, densità di quantità di moto
L’effetto Doppler
La polarizzazione delle onde elettromagnetiche, i polarizzatori, la legge di Malus
Tema 3: La relatività
La relatività dello spazio e del tempo
Il valore numerico della velocità della luce
L’esperimento di Michelson e Morley
Gli assiomi della teoria della relatività ristretta
La relatività della simultaneità
La dilatazione dei tempi e la contrazione delle lunghezze
L’invarianza delle lunghezze perpendicolari al moto relativo
Le trasformazioni di Lorentz
La relatività ristretta
L’intervallo invariante
Lo spazio – tempo
La composizione delle velocità
L’equivalenza tra massa ed energia
Energia totale, massa e quantità di moto in dinamica relativistica
L’effetto Doppler relativistico
Tema 4: Atomi e quanti
La teoria atomica
Dalla fisica classica alla fisica moderna
I raggi catodici e la scoperta dell’elettrone
L’esperimento di Thomson per la misura del rapporto carica/massa
L’esperimento di Millikan e l’unità fondamentale di carica
Cenni sugli spettri a righe
I primi modelli dell’atomo e la scoperta del nucleo: il modello di Thomson e di
Rutherford
La fisica quantistica
La radiazione del corpo nero e l’ipotesi di Planck
Legge dello spostamento di Wien
L’ipotesi dei quanti di Planck
I fotoni e l’effetto fotoelettrico
La massa e la quantità di moto del fotone
L’effetto Compton e la formula dello spostamento di Compton
Il modello di Bohr dell’atomo di idrogeno, ipotesi specifiche e ipotesi generali, orbite
L’ipotesi di De Broglie e il dualismo onda – particella
L’esperimento della doppia fenditura
Cenni di meccanica quantistica, equazione di Schroedinger e funzioni d’onda, principio
di indeterminazione di Heisenberg
Rimini, 12 maggio 2016
L’insegnante Francesca Molari
Gli allievi
