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Anno Accademico 2015/16
05QPWLZ, 05QPWJM, 05QPWLI, 05QPWLN, 05QPWLS, 05QPWLX, 05QPWMA, 05QPWMB, 05QPWMK, 05QPWMN, 05QPWPI, 05QPWPL
Fisica II - Talenti
Corso di Laurea in Ingegneria Aerospaziale - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica (Mechanical Engineering) - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Dell'Autoveicolo (Automotive Engineering) - Torino
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Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Allia Paolo Maria Eugenio Icilio ORARIO RICEVIMENTO     100 0 0 0 2
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
FIS/01
FIS/03
5
5
A - Di base
A - Di base
Fisica e chimica
Fisica e chimica
Presentazione
Questo insegnamento, collocato al I semestre del secondo anno, fornisce solide basi teoriche e specifici approfondimenti destinati agli studenti delle aree dell'Ingegneria Industriale e Gestionale appartenenti al Percorso per i Giovani Talenti. E' quindi un corso di elevato profilo culturale idoneo ad arrichirne il percorso di formazione.
Il corso Ŕ suddiviso in due parti: nella prima (Elettromagnetismo Classico) sono trattati argomenti fondamentali quali l'Elettromagnetismo Classico, le Equazioni di Maxwell e le proprietÓ delle Onde Elettromagnetiche piane. La seconda parte (Onde ed Introduzione alla Meccanica Quantistica) contiene approfondimenti sui fenomeni ondulatori classici, l'ottica ondulatoria, il tema della crisi della fisica classica e della transizione alle basi della fisica moderna, con particolare riguardo alle implicazioni metodologiche e pratiche della fisica quantistica.
Risultati di apprendimento attesi
- Conoscenza degli effetti delle correnti elettriche e conoscenza della magnetostatica.
- CapacitÓ di applicare la magnetostatica a problemi semplici.
- Conoscenza dei principi base dei campi elettrici e magnetici dipendenti dal tempo.
- Conoscenza delle equazioni di Maxwell.
- CapacitÓ di applicare le equazioni di Maxwell per risolvere problemi elettromagnetici elementari.
- Conoscenza delle proprietÓ delle onde elettromagnetiche.
- Conoscenza dell'equazione delle onde in tre dimensioni.
- CapacitÓ di utilizzare l'equazione delle onde per risolvere il problema dell'irraggiamento di onde meccaniche ed elettromagnetiche in tre dimensioni da sorgenti puntiformi
- Conoscenza dell'ottica fisica basata su fenomeni ondulatori.
- CapacitÓ di applicare le leggi dell'ottica ondulatoria a semplici problemi.
- Conoscenza preliminare delle leggi e dei princýpi della meccanica quantistica.
- CapacitÓ di risolvere problemi elementari di meccanica quantistica.
- Conoscenza delle statistiche quantistiche.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
- Fisica di base (meccanica, termodinamica)
- Matematica di base, matematica avanzata, geometria
Programma
Prima parte

- Richiami di elettrostatica: forza elettrica, campo e potenziale elettrico; corrente elettrica e legge di Ohm; forze magnetiche su correnti elettriche; campi magnetostatici e loro generazione; 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 (4,5 CFU)
- Equazioni di Maxwell, soluzioni ondulatorie e propagazione di campi elettromagnetici (1,5 CFU)

Seconda parte

- Onde in tre dimensioni; radiazione di monop˛lo e dip˛lo; ottica fisica: interferenza e diffrazione (1,5 CFU)
- Inadeguatezza della fisica classica (descrizione di alcuni esperimenti cruciali e loro interpretazione, necessitÓ di formulazione di una nuova teoria fisica); equazione e rappresentazione di Schr÷dinger; proprietÓ degli operatori quantistici in rappresentazione di Schr÷dinger; misura di una grandezza fisica; principio di indeterminazione (1,5 CFU)
- Analisi di problemi quantistici unidimensionali; cenni all'atomo di idrogeno; equazione di Schr÷dinger per una schiera infinita di buche di potenziale e origine delle bande di energia nei solidi; la distribuzione di Bose-Einstein per i fotoni e di Fermi-Dirac per gli elettroni (1 CFU)

Le esercitazioni in aula riguardano la risoluzione di semplici problemi, con applicazioni di quanto trattato nelle lezioni immediatamente precedenti. Pu˛ essere richiesto in taluni casi l'uso di calcolatrici scientifiche (personali, di ciascuno studente).
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
- "Elementi di FISICA Elettromagnetismo e onde" P. MAZZOLDI, M. NIGRO e C. VOCI -II Edizione (ED. EDISES)
- dispense o materiale didattico integrativo fornito dai docenti
Criteri, regole e procedure per l'esame
L'esame finale comprende uno scritto obbligatorio ed un orale opzionale.
La prova scritta si divide a sua volta in due sezioni sequenziali; la prima sezione contiene tre problemi simbolici e/o numerici relativi agli argomenti principali della prima parte del corso e dellĺottica fisica (interferenza, diffrazione). Gli studenti che superano la prima sezione accedono alla seconda sezione che contiene tre domande di teoria a risposta aperta sulla prima e seconda parte del corso.
Il punteggio massimo conseguibile nella prima sezione Ŕ pari a 30 trentesimi, quello conseguibile nella seconda sezione Ŕ pari a 33 trentesimi. Il voto Ŕ la media aritmetica dei punteggi conseguiti, con arrotondamento allĺintero pi¨ prossimo; se il voto Ŕ superiore a 30, viene attribuita la lode. Il tempo complessivamente assegnato per la prima sezione Ŕ di 2h e di 1h per la seconda; per accedere alla seconda sezione occorre aver realizzato un punteggio pari a 18 trentesimi. Durante la prima sezione della prova scritta gli studenti possono avvalersi solo dellĺausilio di una calcolatrice.
L'orale opzionale ha una durata di 20 min, e riguarda tutti gli argomenti trattati nelle lezioni. In caso di effettuazione della prova orale, il voto finale Ŕ una media pesata della valutazione di scritto e orale.
Altre informazioni

Il corso viene tenuto da due docenti responsabili rispettivamente: a) della prima parte (6 CFU) e b) della seconda parte (4 CFU).
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2015/16
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