FISICA II
cod. 1005603

Anno accademico 2020/21
2° anno di corso - Primo semestre
Docente
- Raffaella BURIONI
Settore scientifico disciplinare
Fisica della materia (FIS/03)
Field
Discipline matematiche, informatiche e fisiche
Tipologia attività formativa
Base
52 ore
di attività frontali
6 crediti
sede: PARMA
insegnamento
in ITALIANO

Obiettivi formativi

Al termine del corso, lo studente conoscerà e comprenderà i principali fenomeni di natura elettrica, magnetica e ottica. Conoscerà le leggi fondamentali dell'elettromagnetismo e dell'ottica, con particolare riguardo agli aspetti legati alle tematiche chimiche che caratterizzano il Corso di Studi.

Lo studente avrà inoltre acquisito la capacita' di applicare le sue conoscenze a semplici problemi in tale contesto. Sarà capace di interpretare in modo formale, ovvero attraverso modelli matematici le conoscenze fisiche di base.

Lo studente avrà sviluppato capacita' critiche nell'individuare i punti essenziali di un problema fisico, la validità di relazione note, la loro applicabilità.

Sarà inoltre in grado di comunicare i procedimenti con cui ha criticamente applicato le sue conoscenze a semplici casi e saprà descrivere efficacemente i risultati ottenuti.

Infine, lo studente sarà in grado di intraprendere studi accademici di livello superiore con un sufficiente grado di autonomia o di continuare la propria formazione professionale.

Prerequisiti

Propedeuticità: Fisica 1.

Contenuti dell'insegnamento

Fondamenti ed applicazioni di Elettromagnetismo e Ottica.

Programma esteso

La carica elettrica, la legge di Coulomb e il comportamento delle cariche nei materiali. La descrizione dell'interazione elettrostatica attraverso il campo elettrico ed il potenziale elettrico. La Legge di Gauss. Potenziale e campi elettrici generati da una distribuzione di cariche. I dipoli elettrici. Dipolo in un campo elettrico. Energia potenziale elettrostatica.

Le proprietà elettriche delle materia. Proprietà elettriche dei conduttori. Condensatori. Materiali dielettrici e loro proprietà. La corrente elettrica e la resistenza. Densita' di corrente e leggi di Ohm microscopiche e macroscopiche. Circuiti elettrici in corrente continua: le leggi dei circuiti.

I fenomeni elettrici associati a cariche in movimento ed il campo magnetico. Forza di Lorentz. Campi magnetici generati da correnti in movimento. Spire e momenti magnetici. Legge di Biot-Savart e Legge di Ampére. Solenoidi. L'induzione di Faraday. Le induttanze. I circuiti elettrici in corrente alternata e loro studio.

L'unificazione tra fenomeni elettrici e magnetici e le equazioni di Maxwell dell'elettromagnetismo.

Propagazione e proprietà delle onde elettromagnetiche. Ottica geometrica: riflessione, rifrazione, dispersione. specchi e lenti. Ottica ondulatoria: interferenza, diffrazione, reticoli di diffrazione, polarizzazione.

Bibliografia

In alternativa:

D. Halliday, R. Resnick, K.S. Krane Fisica 2, Casa Editrice Ambrosiana
Gettys Fisica 2, McGraw Hill IV edizione (con ottica)

La lista dettagliata dei capitoli e dei paragrafi dei libri di testo di cui è richiesto lo studio e delle parti opzionali è reperibile sulla piattaforma Elly. Sulla piattaforma lo studente troverà anche le sezioni di esercizi dei libri di testo di difficoltà commisurata al corso e che può affrontare per esercitarsi per prepararsi ad affrontare la prova scritta.
Sempre sulla piattaforma Elly, saranno inoltre disponibili i testi dettagliati e le soluzioni estese di tutti gli esercizi svolti durante le esercitazioni in aula.

Metodi didattici

Durante questo semestre, le lezioni saranno erogate in presenza. Potranno essere seguite anche a distanza in modalità sincrona e asincrona.

Il corso si articola in circa due terzi di lezioni frontali e un terzo di esercitazioni in aula.

Durante le lezioni frontali verranno presentati gli aspetti teorici principali e le applicazioni più rilevanti, sempre con riferimento a specifiche situazioni sperimentali di interesse chimico.

Durante le esercitazioni in aula verranno applicati gli argomenti teorici a casi specifici e verranno spiegati e risolti esercizi molto simili a quelli che gli studenti dovranno affrontare durante la prova scritta.

Modalità verifica apprendimento

L'esame consta in una prova scritta e una orale.

Per avere accesso alla prova orale, lo studente deve superare la prova scritta con un voto maggiore o uguale a 17. La prova scritta si articola in 5 esercizi a risposta aperta relativi a:
elettrostatica, circuiti elettrici, cariche in moto in campi elettromagnetici, relazioni tra correnti e campi magnetici, ottica.

Lo scritto può essere superato svolgendo i primi 3 esercizi durante la prova parziale (novembre) e i successivi 2 esercizi nella prova di febbraio, oppure svolgendo i 5 esercizi in una prova unica da febbraio in poi. Nel caso di superamento dello scritto in due parti, il voto totale dello scritto è la media pesata dei due scritti parziali.

Durante lo svolgimento dello scritto, è consentito consultare uno dei testi consigliati del corso ed utilizzare una calcolatrice.

Lo scritto dà accesso all'orale per la sessione in cui è stato sostenuto e per le due successive. L'orale consta nella discussione degli eventuali errori commessi nello scritto e in una domanda aggiuntiva sul resto del programma.

Il voto finale è la media dei voti di scritto e orale.

Nel caso sia impossibile svolgere l’esame in presenza per cause di forza maggiore imposte dall’Ateneo, l’esame sarà svolto a distanza mediante un colloquio/test attraverso Teams/Elly.

Altre informazioni

Attività di supporto: Tutoraggio in classe, in cui si affronta la risoluzione di semplici problemi relativi ad applicazioni discusse in precedenti lezioni teoriche.
Tutoraggio a sportello, fuori dall'orario di lezione, per verificare soluzioni e procedure sugli esercizi scritti, suggerito dal docente e gestito in autonomia dallo studente. Risorse web per la visualizzazione di semplici esperimenti di elettromagnetismo.