Politecnico di Torino
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Anno Accademico 2007/08
14AXPFM
Fisica II
Corso di Laurea in Ingegneria Tessile - Biella
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Vadacchino Mario ORARIO RICEVIMENTO     56 28 0 0 4
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
FIS/01 7.5 A - Di base Fisica e chimica
Obiettivi dell'insegnamento
Si tratta di un insegnamento di base di 7.5 crediti articolato in 56 ore di lezioni ed in 28 ore di esercitazioni. Il corso ha un duplice obiettivo. Da una parte fornisce una descrizione unitaria ed organica dei fenomeni elettromagnetici ed ondosi e dall'altra parte enfatizza le metodologie di indagine fisica e il rigore della descrizione dei fenomeni fisici trattati. Gli argomenti del corso sono raggruppati in quattro sezioni, organicamente correlate fra loro. In fine in una quinta sezione vengono introdotti i fondamenti della fisica moderna e si considerano alcune applicazioni tecnologiche specifiche per l'area di formazione.
Competenze attese
Al termine dell'insegnamento lo studente acquisirà competenze che gli permetteranno di affrontare criticamente problematiche specifiche che emergono durante la trattazione dei fenomeni elettromagnetici e ondosi. Infine lo studente potrà affrontare alcuni problemi elementari che richiedono la conoscenza dei principi basilari della fisica moderna.
Prerequisiti
Ai fini di una buona comprensione degli argomenti trattati nel corso si richiede una familiarità del contenuto dei corsi di Fisica I, Analisi I, Geometria.
Programma
Parte I ' Elettrostatica e Corrente Elettrica
Legge di Coulomb. Campo elettrico. Teorema di Gauss. Energia potenziale. Potenziale elettrico. Dipolo elettrico. Il campo elettrico in conduttori e in dielettrici. Capacità. Condensatori. Corrente elettrica. Resistenza. Legge di Ohm. Introduzione ai circuiti elettrici. Carica e scarica di un condensatore.

Parte II ' Magnetostatica
Campo magnetico. Forza magnetica su una carica in moto e su un conduttore. Spira in un campo magnetico. Sorgenti del campo magnetico. Legge di Biot-Savart. Forza magnetica fra due conduttori paralleli. Legge di Ampère per la magnetostatica. Campo in un solenoide. Legge di Gauss per il magnetismo. Materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici.

Parte III ' Elettromagnetismo
Legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica. Forze elettromotrici nei circuiti in moto in campo magnetico. Legge di Lenz. Forze elettromotrici indotte da campi variabili nel tempo. Autoinduzione. Mutua induzione. Circuiti RL ed RCL. Oscillazioni in un circuito. Circuiti in corrente alternata. Legge di Ampère per correnti variabili nel tempo: la corrente di spostamento. Le equazioni di Maxwell in forma integrale e differenziale.

Parte IV - Onde elettromanetiche e Ottica
Le equazioni di Maxwell nel vuto. Onde elettromagnetiche piane. Energia e quantità di moto di un onda elettromagnetica. Vettore di Poynting. Lo spettro delle onde elettromagnetiche. Polarizzazione delle onde piane. Riflessione e rifrazione della luce. Principio di Huygens. Principio di Fermat. Ottica Geometrica. Specchi e lenti. Ottica Fisica. Interferenza e diffrazione.

Parte V - Fisica Moderna ed Applicazioni
Relativita ristretta. Principio di relatività. Principio di costanza della velocità della luce. Trasformazioni di Galileo e di Lorentz. Cinematica relativistica. Contrazione delle lunghezze e dilatazione dei tempi. Effetto Doppler. Additività relativistica delle velocità. Dinamica relativistica. Massa relativistica. Quantità di moto relativistica. Energia cinetica relativistica. Energia di riposo.
Introduzione alla Meccanica Quantistica. Funzione d'onda. Equazione di Schroedinger. Principio di indeterminazione di Heisemberg. Risonanza magnetica nucleare.
Laboratori e/o esercitazioni
Per tutti gli argomenti trattati durante le lezioni sono previste esercitazioni in aula. Durante le esercitazioni il corso viene diviso in due squadre. Per i problemi considerati viene sviluppata sia la metodologia di analisi che le tecniche di calcolo per la loro soluzione.
Bibliografia
Testo di riferimento:
R.A. Serway, R.J. Beichner: Fisica per Scienze ed Ingegneria, Volume II. EdiSES ' Napoli.
D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Fondamenti di Fisica: Elettrologia, Magnetismo e Ottica. CEA ' Milano.
Testo per approfondimento:
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, FISICA Volume II. EdiSES ' Napoli.
Esercizi on line:
Sul sito del Politecnico (link FIL) sono liberamente disponibili esercizi di Fisica II risolti: la formulazione interattiva guida lo studente ad una soluzione ragionata degli stessi.
Controlli dell'apprendimento / Modalità d'esame
L'esame consiste in una prova scritta in aula o in laboratorio informatico con perfetta equivalenza nei loro contenuti, sia nella loro struttura. L'esame viene completato con una prova orale la cui durata può essere abbreviata qualora si limiti alla conferma della votazione ottenuta nella prova scritta.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2007/08
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