CODICE 110731 ANNO ACCADEMICO 2024/2025 CFU 10 cfu anno 2 SCIENZA DEI MATERIALI 11634 (L-SC.MAT.) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE FIS/01 LINGUA Italiano SEDE GENOVA PERIODO Annuale MATERIALE DIDATTICO AULAWEB PRESENTAZIONE L’insegnamento presenta le leggi fondamentali dell’elettromagnetismo nel vuoto e dei principali fenomeni ottici. OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI L'insegnamento ha l'obiettivo di far acquisire e comprendere, anche attraverso attività di laboratorio, i concetti fondamentali dell’elettromagnetismo nel vuoto e le basi dei principali fenomeni ottici. OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO L'insegnamento si propone di fornire agli studenti i concetti fondamentali dell’elettromagnetismo nel vuoto ed un'introduzione alle onde elettromagnetiche e ai principali fenomeni ottici. Al termine del modulo, lo studente sarà in grado di i) comprendere l’origine dei campi elettrici e magnetici e conoscerne le proprietà; ii) estendere i concetti acquisiti in meccanica a situazioni in cui intervengono forze ed energie di natura elettromagnetica; iii) descrivere le proprietà delle onde elettromagnetiche nel vuoto; iv) comprendere i meccanismi alla base dei fenomeni dell'interferenza e della diffrazione; v) risolvere semplici esercizi sugli argomenti del corso. PREREQUISITI Conoscenza dei principali concetti di fisica del primo anno (analisi dimensionale, vettori, leggi della dinamica, conservazione dell'energia) MODALITA' DIDATTICHE Lezioni frontali; esercitazioni svolte sia dal docente sia dagli studenti in laboratorio. Le esperienze di laboratorio sono svolte su traccia fornita in anticipo e sempre in presenza del docente. PROGRAMMA/CONTENUTO Carica elettrica e campo elettrico Conservazione della carica. Isolanti e conduttori. Legge di Coulomb. Il campo elettrico. Legge di Gauss. Conservatività del campo elettrostatico. Potenziale elettrico. Capacità elettrica. Condensatori. Lavoro di carica di un condensatore ed energia immagazzinata. Corrente elettrica Intensità e densità di corrente. Resistenza e resistività. Legge di Ohm. Circuiti elettrici. Leggi di Kirchhoff. Potenza elettrica. Circuiti RC. Campo magnetico Forza di Lorentz. Interazione campo magnetico-corrente. Legge di Biot-Savart. Forza tra due conduttori paralleli. Legge di Ampère. Flusso del campo magnetico. Legge di Faraday-Neumann-Lenz. Campo elettrico indotto. Induttanza. Autoinduzione. Circuiti RL. Energia e densità di energia associata al campo magnetico. Equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche Corrente di spostamento e legge di Ampère-Maxwell. Equazioni di Maxwell in forma integrale e in forma differenziale. Equazione delle onde elettromagnetiche. Onde elettromagnetiche piane. Energia dell’onda EM, intensità dell’onda e vettore di Pointing. Radiazione elettromagnetica generata da un dipolo oscillante e onda sferica. Polarizzazione dell’onda EM. Equazioni di Maxwell nei mezzi trasparenti e indice di rifrazione. Riflessione e rifrazione. Ottica ondulatoria Interferenza. Diffrazione. Esperienze guidate di laboratorio: Misura di grandezze elettriche in corrente continua Circuiti in regime transitorio: misura della costante di tempo di un circuito RC. TESTI/BIBLIOGRAFIA D. Halliday, R. Resnick, J. Walker - Fondamenti di Fisica - Casa Editrice Ambrosiana P.Mazzoldi, M.Nigro, C.Voci - Elementi di Fisica: Elettromagnetismo e Onde - EdiSES Diapositive e raccolte di esercizi su Aulaweb DOCENTI E COMMISSIONI ANNALISA RELINI Ricevimento: Alla fine di ogni lezione o su appuntamento concordato per e-mail Commissione d'esame ANNALISA RELINI (Presidente) LEZIONI INIZIO LEZIONI Dal 30 settembre 2024 secondo l'orario riportato qui Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy ESAMI MODALITA' D'ESAME L'esame prevede una prova scritta ed una prova orale. La prova scritta consiste nella risoluzione di esercizi sugli argomenti trattati nell'insegnamento. Saranno svolte in itinere delle prove parziali scritte il cui superamento permetterà di accedere direttamente alla prova orale. Sono ammessi all’orale gli studenti che hanno conseguito un voto pari ad almeno 15/30 in ognuna delle prove parziali o nella prova scritta finale. Il voto dello scritto decade se non è seguito dall'orale entro lo stesso anno accademico. L'esame orale consiste nella discussione della/delle prove scritte più due domande sugli argomenti del corso. Nel caso in cui sia necessario un approfondimento maggiore, sia per il conseguimento di un voto eccellente, sia per il conseguimento della sufficienza, il numero di domande può essere più elevato. Per gli studenti con disabilità o con DSA si rimanda alla sezione Altre Informazioni. MODALITA' DI ACCERTAMENTO L'esame scritto valuterà la capacità di: i) interpretare il testo dell'esercizio proposto ed effettuare una schematizzazione del problema; ii) individuare le leggi fisiche coinvolte e le relative equazioni da applicare; iii) risolvere in modo quantitativo l'esercizio; iv) valutare la ragionevolezza del risultato numerico ottenuto. Al fine della valutazione della prova scritta si terrà conto dei seguenti parametri: l'impostazione corretta dell'esercizio, la correttezza della soluzione letterale ottenuta, la congruenza della soluzione numerica ottenuta. L'esame orale permetterà di accertare la capacità di: i) introdurre con proprietà di linguaggio l'argomento richiesto; ii) descrivere semplici applicazioni delle leggi fisiche in esame. Al fine della valutazione della prova orale si terrà conto dei seguenti parametri: il livello di comprensione dell'argomento, la qualità dell'esposizione, l'utilizzo corretto del lessico specialistico, la capacità di ragionamento critico. Calendario appelli Data appello Orario Luogo Tipologia Note 28/01/2025 09:00 GENOVA Scritto 18/02/2025 09:00 GENOVA Scritto 11/06/2025 09:00 GENOVA Scritto 17/07/2025 09:00 GENOVA Scritto 11/09/2025 09:00 GENOVA Scritto ALTRE INFORMAZIONI Si ricorda alle studentesse e agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell'apprendimento (DSA) che per poter richiedere adattamenti in sede d'esame occorre prima inserire la certificazione sul sito web di Ateneo alla pagina servizionline.unige.it nella sezione “Studenti”. La documentazione sarà verificata dal Settore servizi per l’inclusione degli studenti con disabilità e con DSA dell’Ateneo, come indicato sul sito federato al link: SCIENZA DEI MATERIALI 11634 | Studenti con disabilità e/o DSA | UniGe | Università di Genova | Corsi di Studio UniGe Successivamente, con significativo anticipo (almeno 10 giorni) rispetto alla data di esame occorre inviare una e-mail al/alla docente con cui si sosterrà la prova di esame, inserendo in copia conoscenza sia il docente Referente di Scuola per l'inclusione degli studenti con disabilità e con DSA (sergio.didomizio@unige.it) sia il Settore sopra indicato. Nella e-mail occorre specificare: • la denominazione dell’insegnamento • la data dell'appello • il cognome, nome e numero di matricola dello studente • gli strumenti compensativi e le misure dispensative ritenuti funzionali e richiesti. Il/la referente confermerà al/alla docente che il/la richiedente ha diritto a fare richiesta di adattamenti in sede d'esame e che tali adattamenti devono essere concordati con il/la docente. Il/la docente risponderà comunicando se sia possibile utilizzare gli adattamenti richiesti. Le richieste devono essere inviate almeno 10 giorni prima della data dell’appello al fine di consentire al/alla docente di valutarne il contenuto. In particolare, nel caso in cui si intenda usufruire di mappe concettuali per l’esame (che devono essere molto più sintetiche rispetto alle mappe usate per lo studio) se l’invio non rispetta i tempi previsti non vi sarà il tempo tecnico necessario per apportare eventuali modifiche. Per ulteriori informazioni in merito alla richiesta di servizi e adattamenti consultare il documento: Linee guida per la richiesta di servizi, di strumenti compensativi e/o di misure dispensative e di ausili specifici Agenda 2030 Istruzione di qualità Parità di genere