PER IL CORSO DI LAUREA IN
CHIMICA (curriculum Molecolare)
E
SCIENZE E TECNOLOGIE PER L’INDUSTRIA E L’AMBIENTE (curriculum Materiali)
Prof.
Danilo Giulietti
a.a. 2003-4
1) La carica elettrica e la forza di Coulumb. Il campo elettrico. Il campo elettrico conservativo dell’elettrostatica. Il potenziale elettrostatico.
2)
Energia elettrostatica.
Campi scalari e campi vettoriali. Principio di sovrapposizione dei campi elettrici. Operatori vettoriali. La legge di Gauss. Densità di energia
elettrostatica.
3) Campo di dipolo elettrico. Il dipolo elettrico in un campo esterno. Interazione dipolo-dipolo.
4) Conduttori ed isolanti. Superconduzione. Semi-conduttori.
5) Capacità elettrica. Condensatori.
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6) Generatori di d.d.p.. Corrente elettrica. Densità di corrente. Equazione di continuità. Legge di Ohm. Effetto Joule.
7) Modello classico e quantistico della conduzione elettrica.
8) Circuiti elettrici.
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9) Magnetismo: osservazioni sperimentali. Seconda legge di Laplace. Il vettore induzione magnetica.
10) Forza di Lorentz. Lo spettrometro di massa.
11) Momento di dipolo magnetico di una spira percorsa da corrente. Assenza del monopolo magnetico.
12) Prima legge di Laplace.
13) Misura del campo di induzione magnetica. L’effetto Hall.
14) Auto e mutua induzione magnetica. Il circuito RLC. Il trasformatore di tensione.
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15) Le equazioni di Maxwell.
16) Campi elettrici e magnetici nella materia. Il vettore di polarizzazione dielettrica.
17) Discontinuità dei campi alla superficie di separazione fra due dielettrici.
28) Proprietà magnetiche della materia.
19) La riluttanza magnetica. Circuiti magnetici.
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20) Equazione delle onde elettromagnetiche nel vuoto. Onde piane. Rappresentativi complessi dei campi elettrici e magnetici di un’onda piana. Il vettore di Poynting.
21) Ottica ed elettromegnetismo:
elementi.
22) Onde elettromagnetiche nella materia: dielettrico, metallo, plasma. Velocità di fase e velocità di gruppo. Relazione di dispersione.
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Testi consigliati:
S. Rosati, Fisica Generale, Casa Editrice Ambrosiana, Milano.
P. Mazzoldi, Fisica, EdiSES
Serway-Beichner, Fisica, EdiSES
Abilità da acquisire:
essere in grado di trattare quantitativamente i principali fenomeni elettromagnetici, in particolare quelli di interesse per un’attività nel campo della Chimica.
Commento
Indicativamente, per ognuno dei punti elencati si deve pensare ad un’ora dedicata alla presentazione dell’argomento seguita da un’ora di esercitazioni, cioè esercizi/applicazioni su problemi concreti, possibilmente di interesse per l’ “ Utenza Chimica ”.
Se sarà possibile una coordinazione con il corso di Laboratorio di Fisica Generale, una parte degli argomenti sopra elencati potrebbero essere sviluppati sperimentalmente, sulla base del materiale disponibile nei Laboratori Didattici del Dipartimento di Fisica e dell’Istituto di Fisica Atomica e Molecolare del CNR.
Per la valutazione dello studente, prevederei una prova scritta finale con esame orale.