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 e 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) verra sviluppata la fisica quantistica necessaria per la descrizione delle proprieta elettroniche della materia, con particolare riguardo alla classificazione dei materiali dielettrici/semiconduttori e metallici.

- Conoscenza della magnetostatica. - Capacita di applicare la magnetostatica a problemi semplici. - Conoscenza dei principi base dei campi elettrici e magnetici dipendenti dal tempo. - Conoscenza delle equazioni di Maxwell. - Capacita 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. - Capacita 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. - Capacita di risolvere problemi elementari di meccanica quantistica. - Conoscenza delle statistiche quantistiche. - Capacita di usare le statistiche quantistiche nella descrizione delle proprietà della materia condensata. Lo studente deve apprendere la teoria discussa a lezione sopra dettagliata, ed essere in grado di applicarla al fine dello svolgimento di esercizi.

- 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) - Proprieta 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. Puo essere richiesto in taluni casi l'uso di calcolatrici scientifiche (personali, di ciascuno studente). Le lezioni verranno erogate in aula; nel caso di emergenza sanitaria, verranno erogate in modalita 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 scritta (in aula); Prova orale facoltativa;

Exam: Written test; Optional oral exam;

... L'esame finale comprende uno scritto (obbligatorio) e un orale (facoltativo). Lo scritto si divide in due parti (moduli): i) modulo di elettromagnetismo classico con quesiti a risposta multipla di teoria (voto massimo conseguibile: 15/30) e due problemi simbolici e/o numerici (voto massimo conseguibile: 15/30), ii) modulo di meccanica quantistica con un problema simbolico e/o numerico (voto massimo conseguibile: 10/30) e due domande di teoria a risposta aperta (voto massimo conseguibile: 20/30). Il voto massimo conseguibile per ognuno dei due moduli è 30/30. Il voto finale dello scritto è ottenuto pesando il voto del primo modulo con il voto del secondo modulo secondo la seguente formula: ‘voto in trentesimi finale’=’voto in trentesimi primo modulo’ * 5/8 + ’voto in trentesimi secondo modulo’ * 3/8 L'orale (facoltativo), dedicato solo a coloro che hanno conseguito la sufficienza allo scritto di entrambi i moduli, ha una durata di 20-30 min, e riguarda tutti gli argomenti trattati nelle lezioni inerenti alla seconda parte del corso (Introduzione alla Meccanica Quantistica). Il voto finale è una media pesata della valutazione di scritto (che verte su tutto il programma) e orale (che verte solo sulla parte di Meccanica Quantistica). La valutazione massima è 30/30 con possibilità di lode.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.