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Oggetto:
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Fisica 2

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Physics 2

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Anno accademico 2021/2022

Codice attività didattica
MFN1247
Docenti
Prof. Paolo Gambino (Titolare del corso)
Prof. Guido Boffetta (Titolare del corso)
Prof. Marco Panero (Titolare del corso)
Corso di studio
Laurea in Matematica
Anno
2° anno
Periodo
Secondo semestre
Tipologia
D.M. 270 TAF C - Affine o integrativo
Crediti/Valenza
9
SSD attività didattica
FIS/02 - fisica teorica, modelli e metodi matematici
Erogazione
A distanza
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto e Orale
Prerequisiti

Corsi di Analisi (calcolo differenziale ed
integrale in una e più variabili, analisi vettoriale, elementi di equazioni differenziali, etc.) e Fisica 1.

Calculus, vector calculus, and Physics 1 courses.
Propedeutico a

Fisica matematica.

Mathematical physics.
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Sommario del corso

Oggetto:

Obiettivi formativi

Lo studente imparerà a trattare fenomeni di natura elettrica e magnetica, individuando le leggi che riguardano lo specifico fenomeno in esame. Dovrà riconoscere le proprietà caratteristiche di un fenomeno ondulatorio, in particolare delle onde elettromagnetiche, esser capace di prescindere, nella descrizione di un fenomeno fisico, dallo stato di moto dell'osservatore. Dovrà inoltre apprendere i principi guida che hanno consentito il superamento delle leggi classiche.

Understanding the origin and the meaning of Maxwell equations, the nature and properties of waves, and in particular of electromagnetic waves, and the basics of relativity. 

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza dei fenomeni di natura elettrica e magnetica, sia indipendenti dal tempo che dipendenti dal tempo. Capacità di risolvere semplici problemi in tale contesto. Conoscenza delle leggi fondamentali dell'elettromagnetismo e della relatività. Sviluppo di capacità critiche nell'individuare i punti essenziali di un problema fisico, la validità di relazioni note e la loro applicabilità.

Knowledge of the main electric and magnetic phenomena, time dependent or not. Ability to solve simple problems in that context. Knowledge of Maxwell laws and special relativity.  Ability to critically assess the essential features of a physical problem, and to apply the relevant physical laws.

Oggetto:

Programma

Il corso è articolato in due parti, strettamente connesse tra loro:

1: Elettricità e Magnetismo.

Carica elettrica, campo e potenziale elettrico. Campo elettrostatico nel vuoto. Leggi dell'elettrostatica. Conduttori e dielettrici. Corrente elettrica stazionaria e resistenza, circuiti. Il campo magnetico in condizioni stazionarie; leggi di Ampere e Faraday, campi elettrici e magnetici variabili nel tempo. Campo magnetico nella materia. Equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche.

2: Fenomeni ondulatori, relatività e nascita della fisica moderna.

Onde elastiche, equazione di D'Alembert, onde armoniche. Effetto Doppler, rifrazione, interferenza, diffrazione. Basi della teoria della relatività ristretta, esperimento di Michelson-Morley. I postulati di Einstein, le trasformazioni di Lorentz e loro conseguenze (dilatazione tempi, contrazione lunghezze). Lo spazio-tempo di Minkowski, formalismo covariante: quadrivettori e quadritensori. Dinamica relativistica: il quadrimpulso. Formulazione covariante dell'elettromagnetismo. Effetto fotoelettrico: il fotone. L'atomo di Bohr, relazioni di De Broglie e natura ondulatoria della materia. 

The course consists of two strictly related parts:

1. Electricity and Magnetism. Electric charge, electric field and potential. Electrostatic field in the vacuum; laws of electrostatics. Conductors, dielectrics. Stationary electric currents, resistance, electric circuits. Static magnetic field. Ampere and Faraday laws. Time dependent electric and magnetic fields. Magnetic fields in matter. Maxwell equations and electromagnetic waves.

 2. Waves, relativity, introduction to modern physics. Elastic waves, D'Alembert equation, harmonic waves. The Doppler effect, rifraction, interference, diffraction. Foundations of relativity, the Michelson-Morley experiment. Einstein's postulates, Lorentz transformations and their implications (dilation of time, contraction of lengths). Minkowski space-time, covariant formalism: 4vectors and 4tensors. Relativistic Dynamics: the 4momentum. Covariant formulation of electromagnetism. The photoelectric effect and the photon. Rutherford experiment and Bohr's atom, De Broglie relations and wave nature of matter. 

Oggetto:

Modalità di insegnamento

Lezioni in aula, eventualmente trasmesse in streaming su 

https://unito.webex.com/meet/guido.boffetta (per la prima parte, elettricità e magnetismo)

https://unito.webex.com/meet/paolo.gambino (per la seconda parte, fenomeni ondulatori, relatività e nascita della fisica moderna)

https://unito.webex.com/meet/marco.panero (per il tutorato).

Videoregistrazioni dell'edizione 2019-2020 del corso disponibili (previa registrazione) su 

https://math.i-learn.unito.it/course/view.php?id=560

Live streaming lectures on

https://unito.webex.com/meet/guido.boffetta (first part of the course)

https://unito.webex.com/meet/paolo.gambino (second part of the course)

https://unito.webex.com/meet/marco.panero (tutoring sessions)

Video recordings of the course lectures (2019-2020) on 

https://math.i-learn.unito.it/course/view.php?id=560

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame scritto e orale. La prova scritta obbligatoria è costitutita da esercizi e domande di tipo teorico. La prova è valutata in 30simi. Per essere ammessi alla prova orale occorre raggiungere il punteggio di 18/30. La prova orale consiste in domande relative alla teoria presentata nel corso. Durante la prova orale ci sarà una discussione della prova scritta. E' possibile confermare il voto di scritto (fino ad un massimo di 25) senza sostenere la prova orale ma comunque presentandosi all'appello.
Written and oral exam. The written exam includes exercises and questions. Its score is in 1/30 and 18/30 is the minimum for admission to the oral exam, which consists on questions related to the material presented during the course and a discussion of the written test.

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

La parte di elettromagnetismo e ottica si può studiare su qualsiasi testo di Fisica 2 di livello universitario, come ad esempio "Fisica 2" di Mencuccini e Silvestrini, ed. Liguori. Per la parte di Relatività si consiglia "Relatività" di V. Barone, ed. Bollati-Boringhieri. Per quanto riguarda la seconda parte, gli appunti del docente sono disponibili nella sezione Materiali. 

Any college-level textbook on electromagnetism will be adequate. For the relativity part we recommend "Relatività" by V. Barone, ed. Bollati-Boringhieri (in italian) or "Relativity" by W. Rindler. Lecture notes are also available for the second part on waves and relativity, see Materiali below.

 



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Note

Tutte le registrazioni si trovano sulla pagina Moodle del corso

Registrazioni delle lezioni 2020-2021 (su moodle)

24 Febbraio

https://math.i-learn.unito.it/local/streamingfilemanager/file.php/math.i-learn.unito.it/1496/21.02.24-parte1.mp4

https://math.i-learn.unito.it/local/streamingfilemanager/file.php/math.i-learn.unito.it/1496/21.02.24-parte2.mp4

25 Febbraio

https://math.i-learn.unito.it/local/streamingfilemanager/file.php/math.i-learn.unito.it/1496/21.02.25-parte1.mp4

https://math.i-learn.unito.it/local/streamingfilemanager/file.php/math.i-learn.unito.it/1496/21.02.25-parte2.mp4

1 Marzo

https://math.i-learn.unito.it/local/streamingfilemanager/file.php/math.i-learn.unito.it/1496/21.03.01-parte1.mp4

https://math.i-learn.unito.it/local/streamingfilemanager/file.php/math.i-learn.unito.it/1496/21.03.01-parte2.mp4

 

 

Registrazioni delle lezioni 2019-2020 (divise in due parti)

10 Marzo

12 Marzo 

https://youtu.be/fPKoWTFIIXg

https://youtu.be/VmNgKMgnVe0

16 Marzo

https://youtu.be/MpN3c9kDREI

https://youtu.be/zMky3_68YOU

18 Marzo

https://youtu.be/lFUi-d2CdzE

https://youtu.be/3om1pPKCnHI

19 Marzo

https://youtu.be/fGxvH5rZZqA

https://youtu.be/70_MSQ7f4yw

23 Marzo

https://youtu.be/vKH53yd_SZg

https://youtu.be/oPes4XAolTM

25 Marzo

https://youtu.be/72RySvRB9F8

https://youtu.be/iFvxhKUDDjY

https://youtu.be/3jo19ggjtzw

26 Marzo

https://youtu.be/c8i-dzgR3dY

https://youtu.be/ViqGLlJfsVs

30 Marzo

https://youtu.be/PMIhVxKp0hs

https://youtu.be/a8hYzZMTyoA

1 Aprile

https://youtu.be/GT_il97qvT0

https://youtu.be/UAa8V7_r4DA

2 Aprile

https://youtu.be/RlGKDTvQM44

https://youtu.be/kcE2itwOJp4

6 Aprile

https://youtu.be/8-fafbNFcF8

https://youtu.be/3fCSxOeGscE

8 Aprile

https://youtu.be/62X2-Yvq5ss

https://youtu.be/_dQzKI-JGTk

9 Aprile

https://youtu.be/URMRH9Td2JU

15 Aprile

https://youtu.be/fLEbMofU_mE

https://youtu.be/H-2ie3wVGyk

16 Aprile

https://youtu.be/BkMnTXS_U6g

https://youtu.be/awzqowXRP3Y

20 Aprile

https://unito.webex.com/webappng/sites/unito/recording/529f65974aef438f933d0b5389612835

22 Aprile

https://unito.webex.com/recordingservice/sites/unito/recording/19bc6afdaa47487fbed7da9c998780a8

23 Aprile 

https://unito.webex.com/recordingservice/sites/unito/recording/3e562ec806274d8682bafe00b7ede88c

27 Aprile

https://unito.webex.com/recordingservice/sites/unito/recording/playback/1665b9702c7840c99f1b9fd5e083e34f

29 Aprile

https://unito.webex.com/webappng/sites/unito/recording/play/13451315b0ec43f4bfb2541ce971203d

30 Aprile

https://unito.webex.com/recordingservice/sites/unito/recording/play/f59c8e3671f4472281658adcbc565dad

4 Maggio

https://unito.webex.com/recordingservice/sites/unito/recording/play/bf3e03c79e3d4c51968c7473f1f5fbd0

6 Maggio

https://unito.webex.com/recordingservice/sites/unito/recording/play/285e89699211443f9e2c750133f3d146

7 Maggio

https://unito.webex.com/recordingservice/sites/unito/recording/play/f679166c3de7499f8c3cc47824a19ae6

11 Maggio 

https://unito.webex.com/recordingservice/sites/unito/recording/play/40242bb1b408449e812d1b52e184e672

13 Maggio

https://unito.webex.com/recordingservice/sites/unito/recording/play/cc6aa31bad434c0e8ab5de3e2cce4ee8
 
14 Maggio
 
https://unito.webex.com/recordingservice/sites/unito/recording/play/3055f084143140739b1344b560d2a020
 
Tutorato del 15 maggio
 
18 Maggio
 
https://unito.webex.com/recordingservice/sites/unito/recording/play/a79472f82ac54f26b77e3c37a15b0be5
 
 
20 Maggio
 
https://unito.webex.com/recordingservice/sites/unito/recording/play/01907edde07b42b6a0dae694619686ee
 
Tutorato del 22 maggio
 
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Orario lezioniV

Registrazione
  • Aperta
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    Ultimo aggiornamento: 22/07/2021 16:14

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