Fisica 2 2012/2013

PROGRAMMA DI FISICA GENERALE 2

per il Corso di Laurea in CHIMICA APPLICATA

A.A. 2012-2013

Alessandra Filabozzi

Forza elettrica, Cariche elettriche, Conduttori e iscolanti, Elettrizzazione per strofinio

Elettroscopio a foglie. Legge di Coulomb. Sistema Internazionale di unita’ di misura. Costanti fisiche.

Campo elettrostatico. Carica puntiforme, distribuzione continua di cariche. Lavoro elettrico.

Potenziale elettrostatico. Energia potenziale elettrostatica.

Potenziale per carica puntifome e distribuzione di carica. Conservazione energia.

Campo E come gradiente di V. Superfici equipotenziali.

Legge di Gauss. Dimostrazione e applicazioni. Teorema della divergenza, forumalzione locale della legge di Gauss.Equazioni di Poisson e Laplace.

Dipolo elettrico. Approssimazione di dipolo per un sistema di cariche. Momento di dipolo, Energia del dipolo. Forza del dipolo.

Proprietà dei conduttori in equilibrio. Induzione elettrica. Schermo elettrostatico. Capacità; condensatore ideale. Energia di un sistema di cariche. Energia del campo elettrostatico. Densità di energia. Forza tra armature di condensatore piano.

Dielettrici. Costante dielettrica. Polarizzazione. Cariche di polarizzazione. Vettore spostamento elettrico. Cenni su interpretazione microscopica del comportamento dei dielettrici.

Correnti elettriche e densità di corrente. Conservazione della carica. Legge di Ohm. Effetto Joule.

Generatori. Forza elettromotrice. Carica e scarica del condensatore. Leggi di Kirchhoff.

Campo magnetico; forza di Lorentz. Moto di una carica in un campo magnetico.

Seconda legge di Laplace. Legge di Biot-Savart. Spira Circolare. Solenoide.

Forze su fili percorsi da corrente: 2° legge di Laplace. Campi magnetici generati da correnti: Legge di Ampere. Legge della circuitazione di Ampere. Potenziale vettore. Prima legge di Laplace . Forze tra correnti. Momento di dipolo magnetico.

Induzione elettromagnetica. Legge di Faraday-Lenz. Spira rotante.

Cenni: proprietà magnetiche dei materiali. Vettore magnetizzazione. Correnti di magnetizzazione. Ferromagnetismo; curva di isteresi. Cenni su interpretazione microscopica del comportamento magnetico dei materiali.

AutoInduzione. Induttanza. Induttore. Unità di Misura.

Apertura e chiusura di un circuito: extracorrenti. Energia magnetica. Mutua induzione. Due circuiti accoppiati. Corrente di spostamento ed equazione di Maxwell corrispondente.

Onde elettromagnetiche, onde piane, onde piane armoniche.

Deduzione delle onde em piane dalle equazioni di Maxwell. Velocità della luce, costante dielettrica e permeabilità magnetica del mezzo.

Energia dell’onda elettromagnetica. Vettore di Poynting. Onda piana polarizzata rettilinearmente.Intensità. Onde sferiche. Quantità di moto.

Polarizzazione onda piana. Onda elettromagnetica non polarizzata. Dipolo elettrico oscillante. Spettro onde elettromagnetiche.

Luce e indice di rifrazione. Principio di Huygens-Fresnel. Leggi riflessione e rifrazione. Dispersione della luce. Prisma.

Intensità onde elettromagnetiche riflesse e rifratte. Polarizzazione per riflessione. Angolo di Brewster.

Incidenza normale. Polarizzazione per assorbimento e diffusione. Rifrazione anomala. .Attività ottica.

Riflessione e trasmissione. Convenzioni dei segni. Specchio sferico (concavo e convesso). Diottro sferico (concavo e convesso). Diottro piano.

Lenti sottili.Combinazioni di lenti.

Interferenza di sorgenti luminose coerenti.Esperimento di Young. Riflessione su lamina trasparente. Interferometro di Michelson. Interferenza da N sorgenti coerenti. Onde stazionarie.

Diffrazione di Faraunhofer e di Fresnel. Fenditura rettiliinea. Apertura circolare e disco opaco. Limite di risoluzione delle lenti. Reticolo di diffrazione.

Spettroscopia con il reticolo. Diffrazione raggi x.

Struttura della verifica di profitto : Scritta, Orale

Testi di riferimento :

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Elementi di Fisica, vol. 2", EdiSES (indicato con MNV)

Per esemplificare, sono riportati i capitoli e paragrafi corrispondenti del MNV

Riferimenti ai capitoli del testo:

Capitolo 1 IL CAMPO ELETTROSTATICO NEL VUOTO

Tutto, eccetto i calcoli di 1.8 (Esperienza di Millikan)

Capitolo 2 LAVORO ELETTRICO. POTENZIALE ELETTROSTATICO

Capitolo 3 LA LEGGE DI GAUSS

Capitolo 4 CONDUTTORI. DIELETTRICI. ENERGIA ELETTROSTATICA.

Capitolo 5 CORRENTI ELETTRICHE

Tutto, par 5.4 cenni (modello classico conduzione elettrica), par.5.8 no (corrente di spostamento), par.5.10 no (circuiti particolari in corrente continua).

Capitolo 6 FENOMENI MAGNETICI STATICI

Escluso 6.6 Effetto Hall. Escluso Ciclotrone.

Capitolo 7 SORGENTI DEL CAMPO MAGNETICO. PROPRIETA’ MAGNETICHE DELLA MATERIA.

7.2 Solenoide solo infinito, 7.5 e 7.6 cenni

Capitolo 8 CAMPI ELETTRICI E MAGNETICI VARIABILI NEL TEMPO

Tutto (eccetto correnti di Foucault in 8.3)

Capitolo 10. ONDE ELETTROMAGNETICHE

Capitolo 11. RIFLESSIONE E RIFRAZIONE DELLA LUCE

Capitolo 12. OTTICA GEOMETRICA

Tutto eccetto 12.6, 12.7, 12.8

Capitolo 13. INTERFERENZA

Capitolo 14. DIFFRAZIONE