Corso di Fisica B (C.S. Chimica)
A.A. 2001-2002 (4 cfu)
  • Dispense (on-line) suggerite
  • Programma dettagliato
    • Argomenti trattati

    NB: il programma relativo all'A.A. 2001-2002 è praticamente identico a quello relativo all'A.A. 2000-2001, a parte le due ore finali

    Elettrostatica (14 ore circa)

    La carica elettrica. Campi elettrici. La legge di Gauss. Il potenziale elettrico. Capacità elettrica, condensatori e dielettrici. Corrente e resistenza. I circuiti elettrici.
    Magnetismo (8 ore circa)
    Il campo magnetico. Campi magnetici generati da corrente. Induzione elettromagnetica ed induttanza. Proprietà magnetiche della materia ed equazioni di Maxwell.
    Oscillazioni elettromagnetiche (3 ore circa)
    Oscillazioni elettromagnetiche e correnti alternate. Onde elettromagnetiche.
    Ottica (7 ore circa)
    Onde elettromagnetiche. Immagini. Interferenza. Diffrazione.
    Cenni di relatività ristretta (2 ore circa)
    Relatività
    Qui trovate il programma dettagliato del corso

    Tutoraggio

    Si svolgerà ogni giovedì pomeriggio in Aula Magna (edificio di Chimica), dalle 14 alle 15.30, tra il 7 aprile ed il 5 maggio 2002 (escluso Giovedì Santo nella settimana di Pasqua). Il tutore durante il periodo delle lezioni sarà il Dr. Marco Silvestro . Sul suo sito web cliccando su questo indirizzo sono reperibili i testi degli esercizi svolti durante il tutoraggio.

    Per ogni evenienza potete contattarmi o telefonicamente (Tel: 011 6707407, interno: 7407) o via Email (cassardo@ph.unito.it) o venirmi a trovare (qui trovate le istruzioni su come raggiungere il mio ufficio) o contattare il Dr. Silvestro (Email: msilvest@ph.unito.it).


    Calendario esami

    Il calendario degli esami relativi agli studenti iscritti al C.S. di Chimica che debbono sostenere l'esame di Fisica B oppure un esame di Fisica II (o Fisica Generale II o Fisica sperimentale II ecc.) relativo ad un vecchio ordinamento è riportato in basso. Per esigenze di esami particolari, si prega di contattare il docente anche via Email.

    Per gli esami di Fisica A oppure un esame di Fisica I (o Fisica Generale I o Fisica sperimentale I ecc.) relativo ad un vecchio ordinamento (ma sempre del C.S. di Chimica),  si prega di contattare il Dott. Andrea Chiavassa (tel. 011-6707490, E-mail: a_chiavassa@to.infn.it), responsabile del corso.

    Gli studenti iscritti al C.S. di Chimica Industriale sono invece pregati di contattare l'attuale titolare dl corso Prof. Simonetta Marcello (tel. 011-6707251, E-mail: marcello@to.infn.it).
     


    Modalità d'esame

    L'esame, per gli studenti dell'anno in corso, comporterà una singola prova scritta composta da 4 domande di cui due esercizi numerici, un esercizio concettuale ed un tema. Un esempio di prova d'esame è riportato in questa pagina.
    La durata della prova d'esame sarà di 3 ore. Al termine della prova, dopo la correzione, lo studente avrà le seguenti quattro possibilità:

    Testi consigliati

    Il testo di riferimento seguito durante il corso è il seguente:
     
    D. Halliday, R. Resnick, J. Walker – FONDAMENTI DI FISICA 
    vol. 2 – Casa Editrice Ambrosiana, Milano, V edizione, settembre 2001 (e 42.35, £ 82000)
    Tale edizione è già stata riformulata tenendo conto del diverso (e ristretto) contenuto dei nuovi corsi di fisica. Chi fosse in possesso della vecchia edizione, naturalmente, può continuare ad usarla, tenendo conto che alcuni argomenti saranno approfonditi in maniera inferiore.
    Altri testi suggeriti sono:
    ALONSO, FINN, Elementi di Fisica, Vol. II
    P.A. TIPLER, Corso di fisica, Vol II
    Per quanto riguarda gli esercizi, il testo di riferimento è:
    P. Pavan, P. Sartori – Problemi di FISICA risolti e commentati vol. 2 – Casa Editrice Ambrosiana, Milano, II edizione, aprile 1998  (e 19.70, £ 38144)

     

    Dispense suggerite

    Cliccando il numero della lezione nella seguente tabella troverete il file contenente la copia dei lucidi mostrati a lezione, scritte in Microsoft Powerpoint 2000.
    Tali files sono in preparazione e saranno resi disponibili DURANTE il corso stesso.
    Il Docente si scusa per la presenza di eventuali errori, omissioni od imperfezioni nelle dispense stesse, e sarà estremamente grato agli studenti che li segnaleranno.
    Alcune delle figure utilizzate nelle dispense sono state tratte dal testo di riferimento, per gentile concessione della Casa Editrice Ambrosiana e della Libreria Occhetti, via Ormea 158, Torino.

    0 (informazioni)
    Lezione 1
    Lezione 2
    Lezione 3
    Lezione 4
    Lezione 5
    Lezione 6
    Lezione 7
    Lezione 8
    Lezione 9
    Lezione 10
    Lezione 11
    Lezione 12
    Lezione 13
    Lezione 14
    Lezione 15
    Lezione 16
    Lezione 17
    Esempio di prova d'esame
    		  

    Altre dispense on line si trovano nei siti:

    Dispense di elettromagnetismo - Univ. Piem. Orient. Prof. Dardo
    Dispense di ottica - Univ. Piem. Orient. Prof. Dardo
    Dispense di elettromagnetismo ed ottica - Univ. Parma Prof. De Renzi


    Programma dettagliato

    Argomenti esposti lezione per lezione - tra parentesi il capitolo di riferimento sul testo di riferimento Halliday - Resnick - Walker


    1. La carica elettrica (capitolo 22)
    Elettromagnetismo. Carica elettrica. Conduttori ed isolanti. Legge di Coulomb. Costante dielettrica del vuoto. Quantizzazione della carica elettrica. Conservazione della carica elettrica.
     
    2. Campi elettrici (capitolo 23)
    Cariche e forze. Distribuzioni discrete e continue di cariche elettriche; densità di carica (lineare, superficiale, volumica). Il campo elettrico. Linee di forza del campo. Campo elettrico generato da una carica puntiforme. Principio di sovrapposizione. Campo elettrico generato da un dipolo elettrico. Campo elettrico generato da una carica lineare. Campo elettrico generato da un disco carico. Carica puntiforme in un campo elettrico. Dipolo in un campo elettrico.
     
    3. La legge di Gauss (capitolo 24)
    Flusso di un campo vettoriale. Flusso del campo elettrico. La legge di Gauss. Legge di Coulomb e legge di Gauss. Campo elettrico in un conduttore isolato. L'induzione elettrostatica. Lo schermo elettrostatico e la gabbia di Faraday. Applicazioni della legge di Gauss in sistemi a simmetria cilindrica, piana e sferica.
     
    4. Il potenziale elettrico (capitolo 25)
    Lavoro ed energia potenziale elettrica. Il potenziale elettrico. Superfici equipotenziali. Come calcolare il potenziale dato il campo elettrico. Esempi di calcolo del potenziale: carica puntiforme, insieme di cariche, dipolo elettrico, distribuzione continua di carica. Come calcolare il campo elettrico dato il potenziale. Energia potenziale elettrica di un insieme di cariche puntiformi. Potenziale di un conduttore carico isolato.
     
    5. Capacità elettrica, condensatori e dielettrici (capitolo 26)
    Capacità di un conduttore carico. Condensatori. Capacità dei condensatori. Esempi di capacità di: una sfera conduttrice; un condensatore piano; un condensatore sferico; un condensatore cilindrico. Condensatori in serie e in parallelo. Energia immagazzinata in un campo elettrico. Capacità di un condensatore con dielettrico. Dielettrici e legge di Gauss. Costante dielettrica e costante dielettrica relativa.
     
    6. Corrente e resistenza (capitolo 27)
    Cariche in movimento e correnti elettriche. L'intensità di corrente elettrica. La densità di corrente. Resistenza e resistività. Conduttanza. Dipendenza della resistività dalla temperatura. La legge di Ohm. Legge di Ohm dal punto di vista microscopico. Energia e potenza elettrica. Resistenza interna di un generatore. Semiconduttori intrinseci e drogati. Superconduttori.
     
    7. I circuiti elettrici (capitolo 28)
    Lavoro, energia e forza elettromotrice. Generatori di forza elettromotrice. Principi di Kirchhoff. Resistenze in serie e in parallelo. Calcolo della corrente in circuiti elementari. Strumenti di misura: amperometri e voltmetri.
     
    8. Il campo magnetico (capitolo 29)
    Definizione di campo magnetico. Campi incrociati: scoperta dell'elettrone ed effetto Hall. Carica in moto circolare. Ciclotroni e sincrotroni. Forza magnetica su un filo percorso da corrente. Momento torcente su una spira percorsa da corrente. Momento di dipolo magnetico.
     
    9. Campi magnetici generati da corrente (capitolo 30)
    Calcolo del campo magnetico generato dalla corrente. Forza tra due conduttori paralleli. Legge di Biot-Savart. Legge di Ampère. Solenoidi e toroidi. Dipolo magnetico (bobina percorsa da corrente).
     
    10. Induzione elettromagnetica ed induttanza (capitolo 31)
    Legge dell'induzione di Faraday. Corrente indotta. Legge di Lenz. Induzione e trasferimenti di energia. Campi elettrici indotti. Induttori ed induttanze. Autoinduzione. Circuiti. Energia immagazzinata in un campo magnetico. Densità di energia in un campo magnetico. Mutua induzione.
     
    11. Proprietà magnetiche della materia ed equazioni di Maxwell (capitolo 32)
    Calamite. Legge di Gauss per il magnetismo. Magnetismo terrestre. Materiali magnetici: magnetizzazione, diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo. Campi magnetici indotti. Corrente di spostamento. Equazioni di Maxwell.
    12. Oscillazioni elettromagnetiche e correnti alternate (capitolo 33)
    Oscillazioni LC. Oscillazioni smorzate in un circuito. Corrente alternata. Circuiti semplici. Circuito RLC serie. Potenza nei circuiti a corrente alternata.
     
    13. Onde elettromagnetiche (capitolo 34)
    Spettro elettromagnetico. Propagazione dell'onda elettromagnetica. Onde piane sinusoidali; frequenza, lunghezza d’onda, frequenza angolare, numero d’onda, ampiezza, fase; velocità. Trasporto di energia e vettore di Poynting. Pressione di radiazione. Polarizzazione. Riflessione e rifrazione. Riflessione totale. Polarizzazione per riflessione. Principio di Huygens.
     
    14. Immagini (capitolo 35)
    Specchi piani e sferici. Immagini negli specchi sferici. Superfici rifrangenti sferiche. Diottro sferico. Formula dei punti coniugati. Punti principali del diottro (centro di curvatura, fuochi, distanze focali). Lenti sottili. Equazione della lente sottile. Potere convergente, lenti convergenti e divergenti. Metodo geometrico per la costruzione delle immagini. Ingrandimento. Strumenti ottici.
     
    15. Interferenza (capitolo 36)
    Interfrenza. La luce come onda. Diffrazione. Esperimento di Young. Coerenza. Intensità nell'interferenza da doppia fenditura. Interferenza su pellicole sottili. Interferometro di Michelson.
     
    16. Diffrazione (capitolo 37)
    Diffrazione e teoria ondulatoria della luce. Diffrazione da una singola fenditura. Diffrazione di Fresnel e di Fraunhofer. Diffrazione attraverso un foro circolare. Reticoli di diffrazione. Dispersione e potere risolutivo di un reticolo. Diffrazione dei raggi X. Lo spettrometro.
     
    17. Relatività (capitolo 38)
    Teoria della relatività. Postulati. Determinazione di un evento. Il concetto di simultaneità. Relatività del tempo e della lunghezza. Trasformazioni di Lorentz. Conseguenze ed effetti.