ID:
2500
Durata (ore):
48
CFU:
6
Url:
CHIMICA/PERCORSO COMUNE Anno: 1
Anno:
2023
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (24/02/2024 - 31/05/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso si propone di far acquisire le conoscenze di base delle leggi fondamentali dell'elettromagnetismo, dell'ottica geometrica e fisica con particolare attenzione alle metodologie fisiche di interesse per le applicazioni nel campo della chimica.
Prerequisiti
Conoscenza di base della matematica, fisica classica e calcolo vettoriale
Metodi didattici
Il corso si svolge nel secondo semestre ed è strutturato in lezioni frontali ed esercitazioni. Le lezioni frontali si avvalgono di supporti visivi (PowerPoint) che aiutano lo studente ad organizzare al meglio il materiale contenuto nei libri di testo e i propri appunti. Le esercitazioni svolte sono esaminate e corrette direttamente in classe.
Verifica Apprendimento
Esame finale scritto e orale. Le due prove possono essere sostenute in appelli diversi ma entro un anno solare. Gli studenti che nella prova scritta conseguono un punteggio medio pari o maggiore a 18/30 potranno sostenere il colloquio orale durante gli appelli stabiliti dal calendario. L’esame si intende superato se il punteggio medio tra parte scritta e parte orale è pari o superiore a 18/30.
Testi
-Serway, Jewett- Principi di Fisica – 2° vol, EdiSES
-D. Halliday, R. Resnick, K.S. Krane, Fondamenti di Fisica vol 2°, Casa Editrice Ambrosiana
-D. Halliday, R. Resnick, K.S. Krane, Fondamenti di Fisica vol 2°, Casa Editrice Ambrosiana
Contenuti
Il corso esplora gli argomenti di elettromagnetismo classico e di ottica: elettrostatica; leggi di Coulomb e di Gauss; correnti elettriche; legge di Ohm; magnetostatica: equazione di Biot-Savart, legge di Ampère; induzione magnetica; legge di Faraday; circuiti; equazioni di Maxwell; onde elettromagnetiche; ottica geometrica e ondulatoria.
I. Richiami di Calcolo Vettoriale
Campi scalari e superfici di livello - Campi vettoriali e linee di flusso - Flusso e Circuitazione - Gradiente e superfici equipotenziali - Divergenza e sorgenti dei campi vettoriali - Teorema di Gauss - Gradiente, Laplaciano e Flusso del gradiente del campo 1/r - Rotore - Teorema di Stokes
II. Il Campo Elettrostatico nel Vuoto
La carica elettrica - Il Principio di Conservazione della Carica Elettrica- Legge di Coulomb -Il campo elettrico - Il potenziale elettrostatico e l'Equazione di Poisson - Linee di flusso e superfici equipotenziali del campo elettrico - Legge di Gauss - Le equazioni fondamentali del campo elettrostatico - Potenziale e campo di uno strato e di un doppio strato - Potenziale e campo di una sfera - Potenziale all'interno di un doppio strato - Il dipolo elettrico – Conduttori- Potenziale dovuto a un conduttore carico- Capacità - Condensatori - Energia di un condensatore - Collegamento di condensatori in serie ed in parallelo – Condensatori con dielettrici
III.Corrente elettrica e resistenza
L'intensità di corrente elettrica e la densità di corrente - Il principio di conservazione della carica e l'equazione di continuità - La corrente stazionaria - La legge di Ohm e la resistenza elettrica - Forza elettromotrice- Resistori in serie e in parallelo- Leggi di Kirchhoff, Circuiti RC
IV Il Campo Magnetico
Linee di flusso del campo magnetico - Forza esercitata da un campo magnetico su un circuito percorso da corrente – Effetto Hall- legge di Biot-Savart- Forza magnetica tra conduttori paralleli- Legge di Ampere- Magnetismo nella materia
V. Legge di Faraday e Induttanza
L'induzione elettromagnetica - La legge di Faraday-Neumann e la legge di Lenz - Induzione mutua e autoinduzione – Generatori e motori - Correnti parassite –Circuiti RL- Oscillazioni in un circuito LC.
VI Onde elettromagnetiche
Le equazioni di Maxwell - Equazioni delle onde - Le onde piane – Esperimento di Hertz. Spettro elettromagnetico.
VII. Luce e Ottica
La natura della luce- La velocità di propagazione della luce – Ottica geometrica- Costante dielettrica ed indice di rifrazione - Leggi della Riflessione e Rifrazione – Principio di Huyghens - La dispersione della luce e sue applicazioni- Riflessione interna totale- Formazione delle immagini da specchi e lenti sottili
VIII Ottica Ondulatoria
Esperimento di Young della doppia fenditura- Interferenza- Diffrazione da fenditure sottili -Polarizzazione della luce
I. Richiami di Calcolo Vettoriale
Campi scalari e superfici di livello - Campi vettoriali e linee di flusso - Flusso e Circuitazione - Gradiente e superfici equipotenziali - Divergenza e sorgenti dei campi vettoriali - Teorema di Gauss - Gradiente, Laplaciano e Flusso del gradiente del campo 1/r - Rotore - Teorema di Stokes
II. Il Campo Elettrostatico nel Vuoto
La carica elettrica - Il Principio di Conservazione della Carica Elettrica- Legge di Coulomb -Il campo elettrico - Il potenziale elettrostatico e l'Equazione di Poisson - Linee di flusso e superfici equipotenziali del campo elettrico - Legge di Gauss - Le equazioni fondamentali del campo elettrostatico - Potenziale e campo di uno strato e di un doppio strato - Potenziale e campo di una sfera - Potenziale all'interno di un doppio strato - Il dipolo elettrico – Conduttori- Potenziale dovuto a un conduttore carico- Capacità - Condensatori - Energia di un condensatore - Collegamento di condensatori in serie ed in parallelo – Condensatori con dielettrici
III.Corrente elettrica e resistenza
L'intensità di corrente elettrica e la densità di corrente - Il principio di conservazione della carica e l'equazione di continuità - La corrente stazionaria - La legge di Ohm e la resistenza elettrica - Forza elettromotrice- Resistori in serie e in parallelo- Leggi di Kirchhoff, Circuiti RC
IV Il Campo Magnetico
Linee di flusso del campo magnetico - Forza esercitata da un campo magnetico su un circuito percorso da corrente – Effetto Hall- legge di Biot-Savart- Forza magnetica tra conduttori paralleli- Legge di Ampere- Magnetismo nella materia
V. Legge di Faraday e Induttanza
L'induzione elettromagnetica - La legge di Faraday-Neumann e la legge di Lenz - Induzione mutua e autoinduzione – Generatori e motori - Correnti parassite –Circuiti RL- Oscillazioni in un circuito LC.
VI Onde elettromagnetiche
Le equazioni di Maxwell - Equazioni delle onde - Le onde piane – Esperimento di Hertz. Spettro elettromagnetico.
VII. Luce e Ottica
La natura della luce- La velocità di propagazione della luce – Ottica geometrica- Costante dielettrica ed indice di rifrazione - Leggi della Riflessione e Rifrazione – Principio di Huyghens - La dispersione della luce e sue applicazioni- Riflessione interna totale- Formazione delle immagini da specchi e lenti sottili
VIII Ottica Ondulatoria
Esperimento di Young della doppia fenditura- Interferenza- Diffrazione da fenditure sottili -Polarizzazione della luce
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
CHIMICA
Laurea
3 anni
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Persone
Persone
Professori/esse Associati/e
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