OTTICA GEOMETRICA: Propagazione della luce in un mezzo; Teorema di Fermat; Limiti dell’ottica geometrica;
Riflessione e Rifrazione; Legge di Snell;  Riflessione totale; Sistemi diottrici centrati analizzati con l'uso delle
matrici di rifrazione, riflessione e traslazione; Lenti e strumenti Ottici;

Totale: 5 lezioni e 3 esercitazioni

Applicazioni: Fibre ottiche "graded-index" e "step-index"; Bundles di fibre; Trasmissione di immagini con l'uso
di fibre. Trasmissione dati in fibre ottiche.  (3 incontri-discussione)

ONDE MECCANICHE: Vibrazioni monocromatiche; Somma di vibrazioni monocromatiche; Vibrazioni
quasi-monocromatiche; Somma di tipo Fabry-Perot e di tipo Fraunhofer; Onde lungo una fune tesa
ed equazione d'onda; Onde in un tubo pieno di gas; Onde piane ed onde sferiche;Onde monocromatiche
quasi-piane; Energia associata ad un'onda; Onde stazionarie; Effetto Doppler in acustica.

Totale: 5 lezioni e 4 esercitazioni

Applicazioni: i mixers nella trasmissione di segnali; misure della velocita' del suono. (2 incontri-discussione)

OTTICA FISICA: Natura della luce; Principio di Huygens-Fresnel; Interferenza di onde luminose; Problema
della coerenza delle sorgenti; Diffrazione di Fraunhofer; Approssimazioni implicite nella diffrazione di
Fraunhofer; Diffrazione da un'apertura rettangolare; Diffrazione da un foro; Diffrazione da un reticolo;

Totale: 5 lezioni e 4 esercitazioni

Applicazioni: limiti della risoluzione di uno strumento ottico.
(1 incontro discussione)

ELETTROSTATICA: Cariche e campi elettrici; Isolanti, conduttori e semiconduttori; Linee di forza del campo
elettrico; Potenziale elettrico; Energia elettrostatica. Moto di particelle cariche in un campo elettrico;
Legge di Gauss; Prove sperimentali della legge di Gauss;
Potenziali e campi generati da distribuzioni di cariche stazionarie;  Potenziale generato da conduttori carichi in
condizioni stazionarie; Problema generale dell’elettrostatica;  Equazioni di Poisson e di Laplace; Soluzioni
delle equazioni con condizioni al contorno di Dirichlet o Neumann;
Capacita’ e condensatori; Energia accumulata in un condensatore; Condensatori con dielettrici; Campi e
potenziali nei dielettrici; Energia di un dipolo in un campo elettrico;  Polarizzazione dei dielettrici; Polarizzabilita'
per deformazione e per orientamento; Teoria di Debye; Equazione di Maxwell nei dielettrici nel caso statico.

Totale: 10 lezioni e 8 esercitazioni

Applicazioni: L'oscilloscopio; Generatori di potenziali elettrici; Macchina di Van de Graaf; L’esperienza di
Cavendish  e di Plimpton-Laughton. (3 incontri-discussione)
 

CORRENTI ELETTRICHE STAZIONARIE: Corrente elettrica; Legge di Ohm; Resistivita’; Energia e potenza
in una resistenza; Legge di Joule e sue verifiche sperimentali; Modello per la conduzione elettrica; Densita’ di corrente;
Semiconduttori;
Conduzione elettrica nei gas; Conduzione elettrica nei semiconduttori; Elettroni e lacune; Semiconduttori drogati;

(4 lezioni e 3 esercitazioni)

Applicazioni:  Diodi a semiconduttore;  Transistor; Elettricita’ atmosferica e metodi per misurarla (2 incontri-discussione)

MAGNETOSTATICA: Definizione e proprieta’ del campo  magnetico; Forza agente su di un conduttore percorso
da corrente in un campo magnetico; Forza di Lorentz; Momento meccanico su di una spira percorsa da corrente;
Amperometro;
Correnti elettriche come sorgenti del campo magnetico; Legge di Biot e Savart; Legge di Ampere; Campo magnetico
in un solenoide; Flusso del campo magnetico; Legge di Gauss per il campo magnetico;
Magnetismo nella materia; Dia-Para e Ferromagnetismo; Suscettivita’ magnetica;
Temperatura di Curie; Isteresi magnetica; Campo magnetico terrestre;Relativita’ e campi magnetici;

8 lezioni e 5 esercitazioni

Applicazioni: moto di particelle cariche in campo magnetico; Effetto Hall; Portatori di carica in
un semiconduttore; Acceleratori di particelle nella medicina e nell'industria; Esperimenti di Einstein-de Haas
e  di Barnett. (3 incontri-discussione)
 

CAMPI ELETTRICI E MAGNETICI VARIABILI NEL TEMPO: Legge di Faraday; Forza elettromotrice; Legge di
Lenz;  Forze elettromotrici indotte e campi elettrici; Generatori; Induttanze; Trasformatori; Circuiti
elettrici in corrente alternata; Corrente di spostamento; Equazioni di Maxwell;

6 lezioni e 5 esercitazioni

Applicazioni: Motori elettrici in AC e DC. Stepping motors e loro sistemi di controllo. (1 incontro discussione)
 

ONDE ELETTROMAGNETICHE: Equazioni di Maxwell e loro soluzioni nei mezzi omogenei ed isotropi; Equazioni
delle onde; Onde elettromagnetiche piane; Onde elettromagnetiche nei dielettrici; Onde elettromagnetiche nei
conduttori; Effetto pelle; Onde elettromagnetiche nei plasmi; Energia, quantita’ di moto e momento angolare
associati ad un’onda elettromagnetica;
Vettore di Poynting; Tensore degli sforzi di Maxwell; Potenziali scalare e vettore; Invarianza di gauge; Equazioni
delle onde in termini dei potenziali scalare e vettore; Gauge di Lorentz; Soluzioni delle equazioni in termini dei
potenziali elettromagnetici; Sviluppi in serie di multipoli per le sorgenti; Soluzioni per distribuzioni di  sorgenti
variabili con momento di dipolo elettrico non nullo; Radiazione emessa da un dipolo oscillante; Effetto Doppler;
Radiazione da una carica accelerata;

10 lezioni e 8 esercitazioni

Applicazioni: La ionosfera e le trasmissioni radio. Antenne. Misure del red-shift e della costante di Hubble
(3 incontri-discussione)

OTTICA FISICA E POLARIZZAZIONE DELLA LUCE: Leggi della riflessione e rifrazione ricavate dalle equazioni
di Maxwell; Intensita' delle onde e.m. riflesse e rifratte; Formule di Fresnel; Sati di polarizzazione di un'onda e.m.;

3 lezioni e 2 esercitazioni
 

Testi consigliati:

C. Mencuccini e V. Silvestrini: Fisica II (Elettromagnetismo-Ottica). Liguori Ed.
(Per l'intero corso)

J.P. Perez: Optique - Fondements et applications. Masson Ed.
(Per Ottica Geometrica e Fisica)

E. Amaldi, R. Bizzarri, G. Pizzella: Fisica Generale (Elettromagnetismo Relativita' Ottica)

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci: Fisica (Elettromagnetismo-Onde)

R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands: The Feynman Lectures on Physics, vol 2

J.D. Jackson: Classical Electrodynamics; John Wiley & Sons Ed.
(per alcuni aspetti matematici delle soluzioni delle equazioni di Poisson e Laplace)

Esercizi e problemi:

M. Allegrini, G. Batignani, S. Faetti: Esercizi di Fisica II; EsiSES Ed.

The Physics Coaching Class; University of Science and Technology of China: Problems
and solutions on electromagnetism. World Scientific Ed.