Fisica ii

1. vettori, prodotto scalare e prodotto vettoriale di due vettori.




2. Onde: Ampiezza, lunghezza d'onda, frequenza, fase, e polarizzazione delle
onde. Caso tridimensionale, definizione del vettor d'onda.

-Esempi. Onde acustiche e onde meccaniche
(onde elastiche): differenze tra mezzi solidi, liquidi o gas, soprattutto in
termini delle possibili polarizzazioni.

-Relazione tra velocita' di propagazione, periodo, e lunghezza
d'onda (ovvero tra frequenza e vettor d'onda).

-Lunghezze d'onda ed energie tipiche delle varie regioni dello spettro
elettromagnetico. Esempi.

-Soluzioni dell'equazione di newton F=ma con
F=kx e K negativo e posiivo: soluzioni oscillanti e smorzate.

-Interferenza tra onde.


-Diffrazione di onde: caso generale (incidenza qualsiasi) e deduzione della legge
\vec d [scalar] DeltaK = 2pi * m

-Diffrazione da unica fenditura (solo descrizione qualitativa e
implicazioni per il limite alla risoluzione della microscopia ottica).

-Diffrazione da reticoli periodici (cenni).





3, ottica geometrica, leggi della riflessione e
legge di Snell per la rifrazione. Mezzi dispersivi (indice di rifrazione
dipendente dalla frequenza). Prisma e scomposizione dello spettro
visibile. Arcobaleno.Esempi.

-Segue ottica geometrica: Angolo limite e riflessione totale.






4. Forze e campi, utilita' del concetto di campo. Forza di
Coulomb, Campo elettrico. definizione del flusso attraverso una superficie, teorema di
Gauss. Confronto col caso della forza gravitazionale.


-Conduttori perfetti in equilibrio elettrostatico.
-Carica superficiale.

-Ripasso del concetto di energia potenziale (gravitazionale,
elastica). Applicazione al caso delle forze elettriche.

(Ripasso del legame tra Forza e Campo, analogia con Energia Potenziale e Potenziale. Forza
come -derivata dell'energia potenziale e campo come -derivata del
potenziale . )


-Scrittura di forze e campi con l'operatore gradiente. Definizione del
potenziale a meno di una costante. Differenza di potenziale, superficie
equipotenziale, caso sferico e caso uniforme.

-relazione:(Campo nullo <=> potenziale costante), quindi il
potenziale e' sempre definito a meno di una costante => ha significato
fisico la "differenza di potenziale". Principio di sovrapposizione per il
potenziale (nel caso di piu' cariche, o più masse nel caso gravitazionale).

-Conduttori ideali (perfetti) in equilibrio
Applicazione del teorema di Gauss: campo all'interno e
carica totale all'interno; Densità di carica superficiale. Applicazione allo
schermaggio da campi elettromagnetici (gabbia di Faraday).


-Calcolo del campo elettrico all'esterno nelle vicinanze della superficie in funzione della carica
superficiale.





5. Condensatori e Resistenze:
-Concetto di capacita' elettrica. Unita'
di misura. Caso del singolo conduttore sferico. Caso delle due lastre
piane e parallele (condensatore piano). Capacita' in funzione della
distanza tra le armature. Collegamento di condensatori in parallelo e in
serie.

-Calcolo dell'energia accumulata in un condensatore. Analogia ideaulica.

-Definizione di corrente elettrica come flusso di carica. Resistenza e resistivita'.
Legge di Ohm. Origine della resistivita' (Libero cammino medio degli elettroni, contributo dei difetti,
indipendente da T, e contribuito dell'agiotazione termica dei nuclei, che invece aumenta con T).


-circuiti in corrente continua, in regime stazionario (corrente costante:
Resistivita' Conducibilita', Resistenza, Ammettenza, e loro
unita' di misura.

-Effetto Joule: potenza dissipata in un resistore.

-Applicazioni della legge di Ohm a circuiti elementari: resistenze in serie
e in parallelo. Il caso del partitore di tensione.

-circuiti in corrente continua, ma non stazionaria (corrente variabile nel tempo):
-Legge di *scarica* del condensatore: analogie con altri fenomeni fisici.
Grafici in funzione del tempo. Tempo caratteristico, e tempo di dimezzamento.

-Caso del processo di *carica* del condensatore. Andamento di carica Q,
corrente I e Differenza di Potenziale DeltaV in funzione del tempo nel
caso della scaric e della carica.
-Andamento dell'energia accumulata in funzione del tempo .




6. Magnetismo: Differenze tra campo elettrico e campo magnetico. Forza di Lorentz.

-Conseguenze sulla nascita di
correnti nei conduttori in moto immersi in campo B. Conseguenze su
nascita di forze su conduttori fermi ma percorsi da corrente e immersi in
un campo B esterno.

-Effetti magnetici delle correnti
nel caso di campi e correnti costanti (non variabili nel tempo):

-Teorema di Ampere
Deduzione formule per il valore del B generato da
filo rettilineo, al centro di una singola spira circolare, e all'interno di un
solenoide "infinito".


-Caso di campi elettrici variabili nel tempo: esempio della carica e scarica di un condensatore,
inconsistenza del teorema di Ampere (esempio della carica d el
condensatore usando superficie tipo "bicchiere" aventi la stessa linea
chiusa di frontiera che gira attorno al conduttore che porta all'armatura
del condensatore). Corrente di spostamento e teorema di Ampere generalizzato.

-Effetti di un campo magnetico B variabile nel tempo:
principio del sismografo elettromagnetico e del generatore di corrente.

-Definizione dell'induttanza L come muzero*N/l. Confronto
con la legge di Ohm. Magneti permanenti (cenni).