FISICA GENERALE II
 

OTTICA GEOMETRICA: Propagazione della luce in un mezzo; Teorema di Fermat; 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; Limiti dell’ottica geometrica; Fibre ottiche "graded-index"
e "step-index"; Bundles di fibre;

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;

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;limiti
della risoluzione di uno strumento ottico.

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;
L’oscilloscopio;
Legge di Gauss; Prove sperimentali della legge di Gauss; L’esperienza di Cavendish e di Plimpton-Laughton.
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; Cenni al metodo delle funzioni di Green;
Generatori di potenziali elettrici; Macchina di Van de Graaf;
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.

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;
Diodi a semiconduttore;  Elettricita’ nell’atmosfera
 
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; Applicazioni del moto di particelle cariche in campo magnetico; Effetto Hall; Portatori di carica in
un semiconduttore;
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;Cenni agli ecceleratori di
particelle;
Magnetismo nella materia; Dia-Para e Ferromagnetismo; Suscettivita’ magnetica; Esperimenti di Einstein-de Haas e
di Barnett;
Temperatura di Curie; Isteresi magnetica; Campo magnetico terrestre; Relativita’ e campi magnetici;

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

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;
Propagazione in una guida d'onda ed in un cavo coassiale. Radiazione da una carica accelerata;

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.;

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.