Elettrizzazione dei corpi: per strofinio, contatto, induzione. Elettroscopio. La forza elettrica; la legge di Coulomb. Distribuzione delle cariche sulla superficie dei conduttori.
Concetto di campo elettrico. Vettore campo elettrico. Campo elettrico di una carica puntiforme. Rappresentazione del campo; linee di campo elettrico. Campo elettrico generato da 2 cariche. Flusso del campo elettrico; teorema di Gauss. Distribuzione di carica di un conduttore in elettrostatica. Campo elettrico generato da un piano di cariche. Campo elettrico di un condensatore. Campo elettrico di una sfera carica. Energia potenziale elettrostatica. Potenziale elettrostatico; superfici equipotenziali. Condensatore elettrico; capacita'; formula della capacita' per un condensatore a facce piane parallele; condensatori in serie e in parallelo; lavoro di carica.
Elettroni di conduzione; velocita' di deriva. Intensita' di corrente. Circuito elettrico elementare. Resistenza elettrica e leggi di Ohm; interpretazione atomica delle leggi di Ohm. Forza elettromotrice e ddp ai capi di un generatore. Principi di Kirchhoff. Resistori in serie e in parallelo. Voltmetro. Amperometro. Reostato; come resistore variabile; come potenziometro. Energia e potenza assorbita da un bipolo; effetto joule. Scarica di un condensatore in un circuito RC. Effetto temoionico. Diodo termoionico. Oscillografo a raggi catodici.
Corrente elettrica nelle soluzioni elettrolitiche. Elettrolisi; leggi dell'elettrolisi di Faraday e loro interpretazione. Pila di Volta. Conducibilita' elettrica dei gas. Proprieta' della corrente nei gas a pressione normale. Caratteristica tensione-corrente del tubo; tensione e corrente di saturazione; tensione d'innesco, campo elettrico d'innesco, rigidita' dielettrica dell'aria; scarica a valanga, effetto valanga. Fenomeni luminosi nella scarica a pressione normale; scarica a scintilla; arco voltaico. Scarica nei gas rarefatti.
Magneti e loro interazioni. Campo magnetico terrestre; bussola magnetica. Indagine di alcuni campi magnetici tramite ago magnetico e limatura: barretta magnetica bipolare; filo rettilineo; spira circolare; solenoide. Linee di campo mangetico. Campo magnetico generato dalla corrente elettrica. Forza magnetica subita da una corrente elettrica immersa in un campo magnetico; il vettore induzione magnetica B. Forza magnetica tra 2 correnti rettilinee parallele; interpretazione tramite B; induzione magnetica di una corrente rettilinea. LCB Legge della circuitazione di B (di Ampère). Dim basata LCB: B di un solenoide, B di filo rettilineo infinito. Flusso di B. Momento torcente subito da una spira percorsa da corrente immersa in un campo magnetico. Amperometro a bobina mobile. Motore elettrico a corrente continua. Sostanze ferromagnetiche, paramagnetiche, diamagnetiche; permeabilita' magnetica relativa e assoluta. Interazione campo magnetico e materia. Ferromagnetismo e ciclo d'isteresi. Elettrocalamita. Rele' elettromagnetico.
Moto di cariche in un campo elettrico uniforme. Esperimento di Millikan e quantizzazione della carica elettrica. Moto di una carica nel campo elettrico di una carica. Forza magnetica su una carica elettrica in moto (forza di Lorentz); dim legame con forza magnetica su corrente. Moto di una carica elettrica in un campo magnetico. Esperimento di J.J.Thomson. Spettrografo di massa. Effetto Hall.
Esperienze di Faraday sull'induzione elettromagnetica. Forza elettromotrice indotta su un pezzo di filo in moto ortogonale rispetto a B uniforme. Legge di Faraday-Neumann, solo enunciato. Legge di Lenz. Correnti di Focault. Induttanza di un circuito; induttanza di un solenoide; forza elettromotrice autoindotta. Bilancio energetico in un circuito RL; energia intrinseca della corrente. Mutua induzione. Rotazione di una bobina in un campo magnetico. Alternatore monofase. Proprieta' caratteristiche delle correnti alternate. Circuiti in corrente alternata; circuito ohmico; circuito capacitivo; circuito ohmico-capacitivo.
Equazioni di Maxwell, enunciato. Campo magnetico generato da variazione di campo elettrico, es del condensatore. Genesi di un'onda elettromagnetica. Proprieta' delle onde elettromagnetiche, enunciati. Spettro elettromagnetico.
Richiami di relativita' galileiana. Il problema dell'etere. Esperimento di Michelson-Morley, no analisi quantitativa; sua interpretazione. Le trasformazioni di Lorentz e la contrazione di Lorentz-Fitzgerald. I 2 postulati fondamentali della relativita' ristretta.
Il significato relativistico di evento. Intorno al concetto di simultaneita'. Dilatazione dei tempi, con dim. Contrazione delle lunghezze, solo enunciato formula. Addizione delle velocita': solo qualitativo. I mesoni mu e la loro vita media.
Massa e quantita' di moto nella relativita' einsteiniana. Equivalenza massa-energia.
Il primo costituente elementare degli atomi: l'elettrone. Spettroscopia: un metodo di indagine microscopiaca. Spettro di emissione/assorbimento, continuo/righe/bande. Spettro dell'atomo di idrogeno. Modello atomico: Thomson, Rutherford. Quantizzazione dell'atomo nucleare (modello atomico di Bohr). Livelli energetici dell'atomo di idrogeno. Esperienza di Frank-Hertz.
Lo spettro di corpo nero. Il continuo classico e il discreto quantistico. Effetto fotoelettrico; le leggi dell'effetto fotoelettrico. Effetto Compton, no equazioni. Raggi X: scoperta; diffrazione; spettro; legge di Mosely; assorbimento. Principio di funzionamento del laser: emissione stimolata.
Dualita' onda-corpuscolo: le onde di De Broglie; teoria ondulatoria e modello di Bohr; La doppia personalita' della luce e della materia. Principio di indeterminazione. Conoscere significa misurare, e misurare significa perturbare. Relazione di Heisenberg.
Teoria delle bande; conduttori, isolanti, semiconduttori. Semiconduttori drogati. Diodo a semiconduttore; giunzione polarizzata direttamente, inversamente; LED.
Isotopia. Energia di legame dei nuclei. Radioattivita' naturale; scoperta; alfa, beta, gamma; legge decadimento alfa, e beta; legge decadimento in funzione del tempo; periodo di dimezzamento; vita media. Fissione nucleare.