Questo insegnamento, collocato nel I semestre del secondo anno, intende fornire le basi teoriche da utilizzare nei corsi per gli Ingegneri Elettronici dei semestri successivi. E' quindi un corso centrale per la futura formazione dell'ingegnere elettronico. Il corso è suddiviso in due parti: nella prima (Modulo Elettromagnetismo Classico) sono trattati argomenti fondamentali quali l'elettromagnetismo classico e le equazioni di Maxwell, l'ottica fisica e ondulatoria. Nella seconda parte (Modulo Introduzione alla Meccanica Quantistica e alla Struttura della Materia) verrà sviluppata la fisica quantistica necessaria per la descrizione delle proprietà elettroniche della materia, con particolare riguardo alla classificazione dei materiali dielettrici/semiconduttori e metallici.

- Conoscenza della magnetostatica. - Capacità di applicare la magnetostatica a problemi semplici. - Conoscenza dei principi base dei campi elettrici e magnetici dipendenti dal tempo. - Conoscenza delle equazioni di Maxwell. - Capacità di applicare le equazioni di Maxwell per risolvere problemi elettromagnetici elementari. - Conoscenza dell'ottica ondulatoria come conseguenza delle equazioni di Maxwell. - Conoscenza delle leggi dell'ottica ondulatoria e delle proprietà delle onde elettromagnetiche. - Capacità di applicare le leggi dell'ottica ondulatoria e geometrica in problemi base e in strumenti ottici semplici. - Conoscenza preliminare delle leggi e dei principi della meccanica quantistica. - Capacità di risolvere problemi elementari di meccanica quantistica. - Conoscenza delle statistiche quantistiche. - Capacità di usare le statistiche quantistiche nella descrizione delle proprietà della materia condensata.

- Fisica di base (meccanica, termodinamica) - Matematica di base e geometria

- Richiami di elettrostatica: forza elettrica, campo e potenziale elettrico; campi magnetostatici e loro generazione; corrente elettrica e legge di Ohm; forze magnetiche su correnti elettriche; leggi di Ampere-Laplace e Biot-Savart; polarizzazione elettrica della materia; campo magnetico nella materia (diamagnetismo, paramagnetismo e ferromagnetismo); campi elettrici e magnetici dipendenti dal tempo; induzione elettromagnetica ( 3,5 CFU) - Equazioni di Maxwell e propagazione di campi elettromagnetici; ottica geometrica ed ondulatoria (interferenza e diffrazione) (1,5 CFU) - Transizione dalle fisica classica alla fisica quantistica; equazione di Schrodinger; misura di una grandezza fisica; principio di indeterminazione; problemi quantistici unidimensionali; equazione di Schrodinger per una schiera infinita di buche di potenziale; elettroni nei solidi cristallini; distribuzione di Bose-Einstein e Fermi-Dirac. (2 CFU) - Proprietà elettriche di semiconduttori e metalli (trattazione quantistica) (1 CFU)

Le esercitazioni in aula riguardano la risoluzione di semplici problemi, con applicazioni di quanto trattato nelle lezioni immediatamente precedenti. Può essere richiesto in taluni casi l'uso di calcolatrici scientifiche (personali, di ciascuno studente). A causa dell'emergenza sanitaria, le lezioni verranno erogate in modalità remota.

Modulo Elettromagnetismo Classico: - "Elementi di FISICA Elettromagnetismo e onde" P. MAZZOLDI, M. NIGRO e C. VOCI -II Edizione (ED. EDISES) - Dispense a cura di F. Giorgis Modulo Introduzione alla Meccanica Quantistica e alla Struttura della Materia: - Dispense a cura di F. Giorgis and S. Ferrero

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

L'esame finale comprende un quiz online e un orale. Il quiz online (da svolgere al PC su piattaforma Exam con Proctoring Respondus) comprende 15 domande a risposta multipla (si considera solo il programma di Fisica Classica). Durante il quiz online gli studenti possono avvalersi solo dell’ausilio di una calcolatrice. Nel caso in cui il quiz online sia superato si ha accesso all'esame orale (modalità remota) che verte sia sul programma di Fisica classica che su Meccanica Quantistica (è richiesto lo svolgimento simbolico di esercizi e la risposte a domande di teoria)

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

Il quiz online si compone di 15 domande (teoria e brevi esercizi simbolici o numerici), il tempo max di svolgimento è di 40 min. Ad ogni risposta corretta vengono assegnati pt. 2, per risposta errata pt. -0.66, per risposta non data pt. 0. Il quiz viene superato con soglia superiore a 14.5 L'esame orale ha una durata complessiva di circa 40 min e verte su tutto il programma.