2020/2021

2021/2022

DM270

FIS/01 (FISICA SPERIMENTALE)

DIPARTIMENTO DI FISICA "ALESSANDRO VOLTA"

FISICA

PERCORSO COMUNE

2°

Secondo Semestre (01/03/2022 - 15/06/2022)

6

60 ore di attività frontale

Italiano

SCRITTO E ORALE CONGIUNTI

ANDREANI LUCIO (titolare) - 5 CFU
LISCIDINI MARCO - 1 CFU

Analisi matematica, Meccanica, Termodinamica, Elettromagnetismo I

Obiettivo del corso è fornire le conoscenze di base dell’elettromagnetismo, partendo dall'osservazione sperimentale e/o dalla derivazione teorica per giungere alla formulazione di leggi. Partendo dalle equazioni di Maxwell (che vengono discusse al termine del corso di Elettromagnetismo I), si intendono fornire allo studente conoscenze e abilità su vari aspetti legati alle onde elettromagnetiche e all’ottica, comprendendo le onde e.m. nei mezzi isotropi e anisotropi, polarizzazione, riflessione e rifrazione, ottica geometrica, ottica fisica, interferenza e diffrazione.
Ci si attende che da questo e precedenti corsi di fisica generale, lo studente sviluppi capacità di comprendere fenomeni naturali e applicazioni diffuse, anche acquisendo dimestichezza con gli ordini di grandezza caratteristici delle quantità in gioco. Ci si attende inoltre che acquisisca capacità di descrivere e analizzare situazioni fisiche, sia tramite il formalismo matematico sia da un punto di vista più fenomenologico.

Onde elettromagnetiche. Onde progressive in mezzi dispersivi. Velocità di un pacchetto d’onde.
Densità e flusso di energia del campo elettromagnetico, vettore di Poynting, intensità. Campo di radiazione.
Condizioni di raccordo alla superficie di separazione fra due mezzi.
Soluzione delle equazioni di Maxwell in un mezzo omogeneo. Propagazione del campo di radiazione. Spettro delle onde elettromagnetiche.
Interazione delle onde e.m. con i mezzi – funzione dielettrica complessa, indice di rifrazione, assorbimento. Fenomeni di rifrazione e assorbimento in materiali (es. risposta di conduzione e ottica).
Riflessione e rifrazione delle onde elettromagnetiche – leggi di Snell, formule di Fresnel.
Polarizzazione delle onde e.m. Diffusione. Onde e.m. in mezzi non isotropi. Birifrangenza, dicroismo, attività ottica.
Ottica geometrica, elementi di formazione delle immagini. Ingrandimenti e dispositivi per microscopia.
Interferenza. Interferenza in divisione da fronti d’onda, da 2 a N sorgenti. Coerenza spaziale e temporale. Interferenza in divisione d’ampiezza, riflessione e trasmissione da lamine sottili.
Diffrazione di Fraunhofer. Reticolo di diffrazione. Potere risolutivo e criterio di Rayleigh.
Cenni diffrazione di Fresnel e olografia.

Lezioni ed esercitazione frontali. Verranno organizzate sessioni di tutorato rivolte alla simulazione delle prove di esame.

P. Mazzoldi, M. Nigro, C.Voci: Fisica Vol.2, Ed. Edises
C. Mencuccini, V. Silvestrini: Fisica – Elettromagnetismo e Ottica, Casa Editrice Ambrosiana
U. Gasparini, M. Margoni, F. Simonetto: Fisica. Elettromagnetismo e onde, Editore Piccin-Nuova Libraria
D.J. Griffiths, Introduction to Electrodynamics, Cambridge Univ. Press

La verifica dell’apprendimento avviene mediante una prova scritta e una successiva prova orale. La prova orale sarà a breve distanza dalla prova scritta, ed è intenzione dei docenti far sì che la preparazione di entrambe le prove sia per quanto possibile la stessa. A tale scopo, la prova scritta sarà strutturata con problemi da risolvere e domande, ed essa avrà un peso rilevante nella valutazione finale. La validità della prova scritta è limitata agli appelli di una stessa sessione d’esame, ed è fortemente raccomandato di sostenere l’orale subito dopo lo scritto. Nel corso del semestre verranno effettuate simulazioni della prova scritta, con assistenza da parte dei docenti e dei tutori del corso.

La verifica dell’apprendimento avviene mediante una prova scritta e una successiva prova orale. La prova orale sarà a breve distanza dalla prova scritta, ed è intenzione dei docenti far sì che la preparazione di entrambe le prove sia per quanto possibile la stessa. A tale scopo, la prova scritta sarà strutturata con problemi da risolvere e domande, ed essa avrà un peso rilevante nella valutazione finale. La validità della prova scritta è limitata agli appelli di una stessa sessione d’esame, ed è fortemente raccomandato di sostenere l’orale subito dopo lo scritto. Nel corso del semestre verranno effettuate simulazioni della prova scritta, con assistenza da parte dei docenti e dei tutori del corso.