^^<<>>Programma di fisica Liceo Scientifico Tecnologico, classe 5^A, pre 2006.

Elettromagnetismo, relativita', quantistica.

Programma 05/06 LST "Meucci" Massa

Carica elettrica, forza elettrica.

1. Carica elettrica. Conservazione e quantizzazione della carica elettrica.
2. Legge di Coulomb. Principio di sovrapposizione.

Laboratorio

1. Esperienza di elettrostatica: elettrizzazione per strofinio, contatto, induzione elettrostatica; conduttori e isolanti, elettroscopio.
2. Elettroforo di Volta.
   (svolto a settembre)

Campo in generale. Campo elettrico. 

1. Confronto fra campo elettrico e gravitazionale. 
2. Linee di forza. Flusso di un vettore attraverso una superficie.
3. Teorema di Gauss per il campo elettrostatico.
4. Calcolo di campi elettrostatici mediante la legge di Coulomb ed il principio di sovrapposizione e mediante il teorema di Gauss.
5. Campi elettrici: di una o più cariche puntiformi, di una sfera conduttrice carica, di una sfera uniformemente carica, su una superficie di un conduttore carico.
6. Campo elettrico come campo conservativo. 
7. Circuitazione di un vettore lungo una linea chiusa. Circuitazione del campo elettrostatico.
8. Energia potenziale. Potenziale elettrico e differenza di potenziale, lavoro del campo elettrico e differenza di potenziale.
9. Principio di conservazione dell'energia. Densità di energia elettrica. 
10. Esperimento di Millikan e quantizzazione della carica elettrica.
    Superficie equipotenziale.
11. Legame fra campo elettrico e differenza di potenziale.
12. Capacità di un conduttore isolato.
13. Condensatore e capacità.
14. Collegamento di condensatori, energia elettrica immagazzinata.
15. Densità di energia elettrica.

Laboratorio

1. Distribuzione della carica nei conduttori, gabbia di Faraday, potere delle punte, pozzo di Beccarla per l'induzione completa
2. Macchine elettrostatiche.
   (svolto da ottobre a novembre)

LA CORRENTE ELETTRICA

1. Intensità di corrente.
2. Conduttori, isolanti, semiconduttori e legami chimici.
3. Resistenza, legge di Ohm resistenza e temperatura.
4. Circuiti elettrici. Energia e potenza dei circuiti. Combinazione di resistori.
5. Forza elettromotrice di un generatore. Principi di Kirchhoff. Circuiti RC.
6. Amperometro, voltmetro, ohmetro.
7. Lavoro di estrazione dell'elettrone da un metallo. Effetto termoionico. 
8. Effetto Volta 
9. Effetto Sebeck . 
10. Cenno su pila di Volta. 
11. Diodo e suo uso come raddrizzatore.

Laboratorio

1. il circuito elettrico: Simbologia e nomenclatura: generatore e fili conduttori, utilizzatore, strumenti di misura e loro inserzione.
2. Definizione di serie e parallelo
3. La prima legge di Ohm e il significato di resistenza.
4. Grafico DV - i.
   (svolto a Novembre - dicembre - gennaio)

IL CAMPO MAGNETICO

1. Definizione del campo magnetico.
2. Azioni di un campo magnetico su una carica in moto e su un filo percorso da corrente.
3. Esperimento di Thomson per la misura del rapporto e/m.
4. Moto di cariche puntiformi nei campi elettrici e magnetici. 
5. Sorgenti del campo magnetico.
6. Legge di Ampere. 
7. Legge di Biot - Savart.
8. Acceleratori di particelle.

Laboratorio:

1. Resistenza in serie e parallelo, resistenza equivalente. 
2. Seconda legge di Ohm.
3. Variazione della resistenza con la temperatura nei conduttori metallici, grafico temperatura - resistenza. Temperatura assoluta ed estrapolazione.
4. Curva caratteristica di un diodo
   (svolto a gennaio febbraio)

Campo elettromagnetico

1. Campi magnetici generati da un filo, una spira ed un solenoide percorsi da corrente.
2. Teorema della circuitazione di Ampere.
3. Teorema di Gauss per il magnetismo.
4. Confronti fa campi gravitazionali, elettrico e magnetico.
5. Induzione elettromagnetica: legge di Faraday - Neumann - Lenz.
6. Forza elettromotrice mozionale. Correnti parassite.
7. Autoinduzione, energia magnetica e densità di energia magnetica. Circuiti LR. Extracorrenti di apertura e chiusura di un circuito.
8. Momento su una spira percorsa da corrente.
9. Alternatore, trasformatore. Corrente di spostamento.
10. Onde elettromagnetiche.
11. Equazioni di Maxwell.
12. Proprietà magnetiche della materia.
13. Momento orbitale e di spin di un elettrone.

Laboratorio

1. circuito RC. Carica e scarica del condensatore, costante di tempo e grafici i - t; v - t.
2. Condensatore in serie e parallelo.
3. Misura della capacità equivalente con il metodo del tempo di dimezzamento.
   (svolto a febbraio - marzo).

CIRCUITI IN CORRENTE ALTERNATA

Circuiti in corrente alternata (resistivo induttivo, capacitivo)
Circuito LRC in alternata (cenni)

Laboratorio:

1. ago magnetico come bussola, ago di prova. 
2. Azioni fra magneti, sostanze diamagnetiche, paramagnetiche, ferromagnetiche.
3. Spettri magnetici di un magnete rettilineo ed a ferro di cavallo.
4. Spettri magnetici accoppiati.
5. Effetti magnetici della corrente elettrica, esperienza di Oersted, ispezione con l'ago magnetico di prova.
6. Spire e solenoide percorsi da corrente, spettri magnetici.
7. Elettro calamita con e senza nucleo.
8. Azioni elettromagnetiche, conduttore mobile percorso da corrente immerso nel campo magnetico, bilancia magnetica, amperometro dimostrativo a ferro mobile.
9. Fili paralleli percorsi da corrente, azioni elettrodinamiche e definizione di Ampere.
   (svolto ad Aprile)

FISICA MODERNA

LE ORIGINI DELLA TEORIA QUANTISTICA

1. Radioattività.
   Proprietà dei nuclei. Tempo di dimezzamento. Decadimento alfa, decadimento ß, decadimento gamma.
2. Radiazione del corpo nero. I "quanta" di Planck. 
3. Effetto fotoelettrico. Leggi di interpretazione di Einstein.
4. Effetto Compton
5. Quantizzazione delle energie atomiche ed il modello di Bohr. 
6. Relazione di De Broglie. Dualismo onda - particella.
7. Principio di indeterminazione

RELATIVITA'

1. Postulati di Einstein.
2. Dilatazione del tempo. Contrazione delle lunghezze.
3. Equivalenza massa energia.

Laboratorio: 

1. induzione elettromagnetica e sue leggi. 
2. Extracorrenti di apertura e di chiusura di un circuito. 
3. Esperienza di Millikan e misura della carica dell' elettrone
4. Misura della costante di Planck. 
5. Visione CD sulla relatività.
   (svolto a Maggio)