- Oggetto:
- Oggetto:
Fisica Generale II
- Oggetto:
General Physics II
- Oggetto:
Anno accademico 2023/2024
- Codice attività didattica
- MFN0712
- Docenti
- Stefano Giovanni Spataro (Titolare del corso)
Miguel Onorato (Titolare del corso)
Marco Giovanni Maria Destefanis (Titolare del corso) - Corso di studio
- (f008-c715) laurea i^ liv. in ottica e optometria -a torino
- Anno
- 2° anno
- Periodo
- Primo periodo didattico
- Tipologia
- Di base
- Crediti/Valenza
- 12
- SSD attività didattica
- FIS/01 - fisica sperimentale
- Erogazione
- Tradizionale
- Lingua
- Italiano
- Frequenza
- Obbligatoria
- Tipologia esame
- Scritto ed orale
- Prerequisiti
-
Fisica I
Seguire Analisi dati sperimentaliGeneral Physics I
To attend to the lectures of Experimental Data Analysis - Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Presentare gli elementi fondamentali dell'elettromagnetismo classico con particolare attenzione ai concetti di base dell'ottica fisica e della fisica moderna. Analizzare criticamente i concetti appresi a partire da quesiti ed esempi pratici. Integrare aspetti teorici e applicativi attraverso la soluzione di problemi quantitativi e la realizzazione di esperimenti in laboratorio. Esercizi.
To introduce the fundamental elements of classical electromagnetism, with strong emphasis on the basic concepts of wave optics and modern physics. To critically analyze what is learnt with questions and pratical examples. To integrate the theoretical and practical aspects by solving numerical problems and taking experimental measurements in laboratory. Execises.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Una conoscenza di base della fisica generale classica e moderna, con competenze teoriche e applicative nel trattamento di modelli e problemi di elettrostatica, magnetostatica ed elettromagnetismo. Una approfondita formazione nel settore dell'ottica di base (ottica ondulatoria).
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Capacità di scegliere ed utilizzare strumenti matematici, statistici e informatici adeguati nella analisi dei dati di ottica ondulatoria. Capacità di identificare, analizzare e risolvere problemi applicativi di ottica fisica.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Acquisizione di consapevole autonomia di giudizio con riferimento alla scelta degli strumenti ottici più opportuni per risolvere problematiche di tipo ottico.
ABILITÀ COMUNICATIVE
Acquisizione di competenze e strumenti per la comunicazione nella forma
scritta e orale, in lingua italiana, unitamente all'utilizzo di linguaggi grafici e formali.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTOAcquisizione di capacità autonome di apprendimento e di
autovalutazione della propria preparazione, atte ad intraprendere gli studi successivi con un alto
grado di autonomia.KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
A basic knowledge of classical and modern physics, with theoretical and applied expertise in the treatment of models and problems of electrostatics, magnetostatics and electromagnetism. An in-deep education in the field of optics (wave optics).
APPLAYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING:Ability to choose and use the appropriate tools (mathematics, statistics) for the data analysis of wave optics measurements.Ability to identify, analyze and solve applicative problems of wave optics.MAKING JUDGEMENTS
Acquisition of aware judgment autonomy concerning evaluation of the proper tools to solve optical problems.
COMMUNICATION SKILLS
Acquisition of oral and written communication skills and expertise, in
italian, as well as the ability to use graphical and formal languages.
LEARNING SKILLSAcquisition of autonomous learning capacity and self-assessment of its
preparation, in order to undertake subsequent studies with a high degree of autonomy.- Oggetto:
Programma
Elettrostatica: carica elettrica, isolanti, conduttori, legge di Coulomb, campi elettrici, linee di forza. Flusso e teorema di Gauss, sue applicazioni. Equilibrio elettrostatico. Moto delle cariche in campo elettrico uniforme (cenni). Potenziale elettrico, ddp, ddp in campo elettrico uniforme. Potenziale elettrico ed energia potenziale di cariche puntiformi. Potenziale dei conduttori. Capacita' elettrica, condensatori, condensatori con dielettrico, collegamenti di condensatori.
Corrente elettrica: resistenza, legge di Ohm, energia e potenza elettrica, forza elettromotrice, collegamenti di resistori, leggi di Kirchoff. Circuiti RC.
Magnetismo: il campo magnetico, forza magnetica su conduttori percorsi da corrente, legge di Biot Savart, forza magnetica tra fili percorsi da corrente, teorema di Ampere, campo magnetico nei solenoidi, magnetismo nella materia (cenni),induzione lettromagnetica e legge di Faraday, forza elettromotrice indotta, autoinduzione. circuiti RL. Equazioni di Maxwell.
Onde: tipi di onde, caratteristiche, onde longitudinali e trasversali, funzione d'onda, equazione d'onda, onde armoniche, analisi di Fourier. Energia, potenza, intensità di un'onda, interferenza, onde stazionarie.
Onde elettromagnetiche: Equazioni di Maxwell, onde elettromagnetiche piane. Vettore di Poynting, pressione di radiazione. Emissione di onde e.m., spettro elettromagnetico
Fisica moderna: Corpo nero e teoria di Planck, effetto fotoelettrico, effetto Compton, fisica atomica: l'atomo di Bohr, livelli energetici e transizioni. Sorgenti luminose: lampade ad incandescenza, alogene, a scarica, fluorescenti, LED.
Ottica ondulatoria: inteferenza, esperimento delle due fenditure di Young, concetto di coerenza, intensità della doppia fenditura. Metodo dei vettori rotanti. Speckle. Specchio di Lloyd e specchi di Fresnel, variazione di fase da riflessione. Interferenza da lamine sottili, rivestimenti antiriflesso. Lettore CD. Anelli di Newton. Interferometro di Michelson, OCT. Filtro Interferenziale. Diffrazione, diffrazione da una fenditura, diffrazione da più fenditure. Criterio di Rayleigh. Diffrazione da reticolo e da cristallo, spettrometro a reticolo. Rapporto di Strehl. Polarizzazione, legge di Malus, grado di polarizzazione. Metodi di polarizzazione: materiali dicroici, materiali birifrangenti, lamine a quarto d'onda, polarizzazione per riflessione, polarizzazione per diffusione. Attività ottica. Cristalli liquidi. Cinema 3D
Laser: principio di funzionamento, tipi di laser, classificazione
Electrostatic: electric field, Gauss theorem, Potential. Capacity and condensator.
Current, Ohm Law, Kirchoff Laws
Magnetism: Lorents Force, Law of Biot and Savart, Ampere Theorem, Faraday Law
Waves: different kinds of waves, longitudinal and transversal waves, wave function, wave equation, harmonic waves, Fourier analysis. Energy, power, intensity of a wave. Interference. Standing waves.
Electromagnetic waves: Maxwell equations, plane electromagnetic waves. Poynting Vector, radiation pressure. Emission of e.m. waves, electromagnetic spectrum.
Modern physics: Black body and Planck theory, photoelectric effect, Compton effect. Atomic physics: Bohr atom, energy levels and transitions. Light sources: incandescent light bulb, alogen lamp, gas-discharge lamp, fluoerescent lamp, LED.
Wave optics: Interference, Young's experiment, coherence, intensity from double slits. Method of rotating vectors. Speckle. Lloyd' mirror and Fresnel mirrors, phase variation from reflection. Interference from thin films, antiglare films. CD reader. Newton's rings. Michelson interferometer, OCT. Interferential filters. Diffraction. Diffraction from single slit. Rayleigh criterium. Diffraction from many slits, from lattice and from crystals. Spectrometers. Strehl ratio. Polarization: definitions, Malus' law, degree of polarization. Polarization methods: absorption, birefringence, reflection, diffusion. Quarter wave plates. Optical rotation. Liquid crystals. 3D movies.
Laser: principle of operation, types of lasers, classification
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Lezioni ed esercizi in aula, come indicato sull'orario (64 ore), salvo aggiornamenti sui provvedimenti adottati da UniTo e disponibili sul sito "Disposizioni per chi studia e lavora in UniTo":
Esercitazioni di persona in laboratorio (32 ore).
Lectures and exercises in class, as defined in the timetable (64 hours), subject to updates on the measures adopted by UniTO, which can be found in the University portal:
Experiments in person in the laboratory (32 hours).
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
Prova scritta sulla parte di elettricità e magnetismo. Tesina di laboratorio sulle esperienze realizzate in laboratorio per la parte di elettromagnetismo e ottica. Esame orale con domande su elettromagnetismo, ottica e fisica moderna. Gli esami si terranno in presenza salvo eccezioni previste dall'Ateneo, avuto anche riguardo alle specifiche esigenze degli studenti e delle studentesse con disabilità e con disturbi specifici dell’apprendimento.
Il voto finale è una media pesata sul numero di CFU dei voti delle due prove: scritto (1/3), orale e laboratorio (2/3).
Written test on the part of electricity and magnetism. Laboratory report on the e.m. and optics experiments. Oral exam with questions about electromagnetism, optics and modern physics. The exams will be in person, with exceptions provided for by the University.
The final grade is the weighted average, based on the CFU numbers, of the two exams: written (1/3), orale and laboratory (2/3).
- Oggetto:
Attività di supporto
Tutorato in laboratorio.
Tutoring during experiments in laboratory.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- Fisica 2 - Elettromagnetismo - Onde - Ottica
- Anno pubblicazione:
- 2011
- Editore:
- McGraw Hill
- Autore:
- Gettys
- ISBN
- Note testo:
- !Attenzione! Esiste una edizione ridotta "Elettromagnetismo - Onde" che non contempla la parte di Ottica. Si consiglia di consultare il volume completo
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- Fisica. Vol. 2: Elettromagnetismo, ottica e fisica moderna
- Anno pubblicazione:
- 2008
- Editore:
- Pearson
- Autore:
- Richard Wolfson
- ISBN
- Capitoli:
- Solo capitolo 34
- Note testo:
- Per fisica moderna
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
Note
La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni non e' obbligatoria, quella ai turni di laboratorio in presenza si.
Tutti gli studenti DEVONO registrarsi sia su campusnet che su moodle. E' fondamentale per poter organizzare i turni di laboratorio.
Attendance to the laboratory practices in presence is obligatory, while attendance to lectures and tutorials is not mandatory.
All the students MUST register to both the campusnet and the moodle webpages. This is mandatory to organize the groups for the laboratory exercitations.
- Registrazione
- Aperta
- Oggetto: