PROGRAMMA DELLE ATTIVITA’ DIDATTICHE SVOLTE PRO 7-03 MODULO 34

PROGRAMMA DELLE ATTIVITA’

DIDATTICHE SVOLTE

PRO 7-03 MODULO 34

Rev. 02 Data 24-05-10 Pagina 1 di 2

PROGRAMMA DELLE ATTIVITA’ SVOLTE NELL’ANNO SCOLASTICO 2019-2020

MATERIA Fisica

DOCENTE Giuseppe Pezzica CLASSE 5A

ARGOMENTI SVOLTI

MAGNETOSTATICA

Concetto di campo magnetico. Sorgenti di campo magnetico, flusso del campo magnetico, teorema di Gauss per il magnetismo, monopoli magnetici. Campo magnetico prodotto da correnti:

circuitazione del campo magnetico, teorema della circuitazione di Ampere e sua applicazione al calcolo del campo magnetico generato da distribuzioni di correnti ad alta simmetria (in particolare fili rettilinei e solenoidi). Legge di Biot-Savart generale. Interazione delle cariche elettriche con campi elettrici e magnetici: forza di Lorentz. Forza su fili rettilinei percorsi da corrente. Moto di cariche elettriche in presenza di campi magnetici, in particolare: moto in campo B uniforme, selettore di velocità, spettrometro di massa, ciclotrone, effetto Hall.

ELETTRODINAMICA

Induzione magnetica: legge di Faraday-Neumann e legge di Lenz. Fenomeni di auto-induzione e mutua-induzione. Correnti parassite di Foucault. Coefficienti L e M: auto-induttanza e muta- induttanza. Autoinduttanza di una bobina. Energia del campo magnetico. Macchine elettriche:

trasformatori, alternatori. Equazioni di Maxwell, campi elettrici variabili nel tempo e corrente di spostamento. Onde elettromagnetiche, vettore di Poynting, pressione di radiazione (in particolare superficie perfettamente assorbente e perfettamente riflettente). Circuiti RLC e casi particolari:

circuiti RL, RC, LC.

RELATIVITA’

Assiomi della relatività ristretta e trasformazioni di Lorentz. Trasformazione delle velocità.

Problema della simultaneità, contrazione delle lunghezze e dilatazione dei tempi. Relazioni tra:

energia, massa e quantità di moto, massa e velocità. Effetto Doppler relativistico longitudinale e trasversale. Dinamica relativistica, seconda legge della dinamica in relatività, urti relativistici. Moto relativistico a forza costante.

MECCANICA QUANTISTICA

Funzioni d’onda, osservabili fisiche ed operatori, in particolare: posizione, quantità di moto, energia. Autovalori ed autovettori e processi di misura. Equazione di Schroedinger dipendente dal tempo. Quantizzazione dei livelli energetici in sistemi legati, casi particolari: buca infinita di potenziale (soluzione esatta nel caso monodimensionale), atomo di idrogeno (soluzione esatta ed evoluzione storica da Thomson/panettone a Bohr e spettri atomici). Principio di indeterminazione di Heisenberg associato ad operatori non commutativi, in particolare quantità di moto-posizione.

Principio di indeterminazione per energia-tempo. Barriere di potenziale ed effetto tunnel. Livelli energetici di un oscillatore armonico ed ipotesi di Planck per il corpo nero. Quantizzazione del campo elettromagnetico: fotoni, effetto fotoelettrico, effetto Compton. Soluzione esatta per una particella libera e dualismo onda-corpuscolo/lunghezza d’onda di De Broglie.

Carrara, 31-05-2020