27215 - FISICA GENERALE 2

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede le conoscenze di base dell'elettromagnetismo classico e della relatività ristretta. Acquisisce le capacità necessarie per la soluzione di problemi elementari.

Contenuti

a) Elementi di calcolo vettoriale differenziale e integrale. Campi scalari e vettoriali. Operatore gradiente. Flusso e circuitazione in campi vettoriali. Teoremi di Gauss e Stokes.

b) Elettrostatica. Carica elettrica. Legge di Coulomb. Campo elettrico e potenziale elettrostatico. Linee di campo e superfici equipotenziali. Legge di Gauss. Equazioni Poisson. Dipolo elettrico. Momenti di multipolo. Elettrostatica dei conduttori. Problema generale della elettrostatica e equazione di Laplace. Energia elettrostatica. Condensatori. Campo elettrico nei dielettrici.

c) La corrente elettrica continua. Intensita' di corrente e densita' di corrente.Equazione di continuita'. Leggi di Ohm e Joule anche in forma locale. Leggi di Kirchhoff.

d) Il campo magnetico costante nel vuoto. Fenomeni magnetici. Vettore induzione magnetica. Legge di Biot-Savart. Formule di Laplace. Forza di Lorentz. Flusso e circuitazione del vettore B. Divergenza e rotazione di B. Potenziale vettore. Teorema di equivalenza di Ampere. Campo magnetico nella materia.

e) L'induzione elettromagnetica. Legge di Faraday. Campo elettrico non conservativo. Autoinduzione e mutua induzione. L' energia del campo magnetico.

f) Equazioni di Maxwell. Corrente di spostamento. Soluzione con i potenziali ritardati.

g) Onde. L' equazione delle onde. Onde piane e sferiche. Onde elettromagnetiche.Velocita' di propagazione e stati di polarizzazione. Conservazione dell' energia e vettore di Poynting. Quantita' di moto del campo elettromagnetico. Pressione di radiazione. Radiazione di dipolo e formula di Larmor. Propagazione delle onde nei mezzi materiali. Onde monocromatiche e non. Pacchetti d'onda. Velocita' di gruppo e di fase.

h) Limiti dell'elettromagnetismo classico. Effetto fotoelettrico.

i) Radiazione di una particella carica.

l) Relativita'. Trasformazioni di Galileo e loro incompatibilita' con le leggi di Maxwell. Invarianza della velocita' della luce. Trasformazioni di Lorentz. Composizione delle velocita'. Contrazione delle lunghezze e dilatazione dei tempi. Tempo proprio. Dinamica relativistica. Equivalenza massa-energia. Conservazione dell'impulso e dell'energia. Urti. Elettromagnetismo in relativita'. Trasformazioni per i campi E e B.

Testi/Bibliografia

a) Halliday, Resnick e Krane, FISICA 2, Casa Editrice Ambrosiana 

b) Amaldi et al., FISICA GENERALE, Zanichelli

c) Giacomelli e Gregorini, FISICA GENERALE - Elettromagnetismo e Ottica, La Nuova Italia Scientifica

d) Gettys et al., FISICA 2, Elettomagnetismo-Onde-Ottica, McGraw-Hill

e) Feynmann et al., "The Feynmann Lectures on Physics", Addison Wesley

f) Bruno, D'Agostino, Santoro, Esercizi di Fisica - Elettromagnetismo, Casa Editrice Ambrosiana

g) R. Resnick, Introduzione alla relativita' ristretta, Casa Editrice Ambrosiana

Metodi didattici

Lezioni frontali con esercitazioni

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Prova scritta e orale

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Loretta Gregorini