Corso di laurea in Scienza dei Materiali
Corso di laurea in Scienza e Tecnologia dei Materiali

• Conoscenza delle leggi fondamentali dell'elettromagnetismo, dell'ottica geometrica e fisica.
• Conoscenza delle applicazioni scientifiche e tecnologiche più importanti.
• Conoscenza sperimentale diretta dei principali fenomeni fisici che possono costituire uno strumento di indagine delle proprietà elettromagnetiche dei materiali.
• Sviluppo delle competenze nell'elaborazione di dati sperimentali ed analisi degli errori.

Conoscenza e capacità di comprensione: acquisizione di conoscenze teoriche e operative relative all'elettrostatica, magnetismo, e teoria ondulatoria di base.

Calacità di applicare conoscenza e comprensione: acquisizione della capacità di riconoscere i fenomeni elettromagnetici in Natura ed applicare le corretti leggi fisiche per risolvere quesiti pratici di livello universitario.

Autonomia di giudizio: Acquisizione di competenze nel valutare autonomamente la qualità di dati sperimentali ottenuti durante le sessioni di laboratorio, nonché di riconoscere e/o correggere la corretta impostazione di un quesito.

Abilità comunicative: Acquisizione di competenze e strumenti di comprensione nella forma scritta e orale, in lingua italiana, utilizzati per spiegare i concetti teorici acquisiti, mostrare i passaggi algebrici nella risoluzione dei quesiti, visualizzare dati e spiegare in maniera corretta e concisa lo svolgimento delle esperienze di laboratorio.

Capacità di apprendimento: Acquisizione di capacità autonome di apprendimento e di autovalutazione della propria preparazione, atte ad intraprendere gli studi successivi con un alto grado di autonomia.

• Forza elettrica, Legge di Coulomb, campi elettrostatici, lavoro della forza elettrica, potenziale elettrostatici.
• Flusso del campo elettrico attraverso una superficie (Legge di Gauss) e sue applicazioni. Equazioni di Maxwell per l'elettrostatica.
• Conduttori in equilibrio elettrostatico, condensatori ed energia del campo elettrostatico
• Dielettrici. Campo elettrico e polarizzazione nei dielettrici. Equazioni di Maxwell in presenza di dielettrici.
• Corrente elettrica. Effetto Joule, Legge di Ohm, circuiti.
• Forza magnetica e campo magnetico. Forza magnetica su una carica in moto. Fenomeni fisici connessi al campo magnetico.
• Le sorgenti del campo magnetico. Campo magnetico prodotto da una corrente elettrica. Legge di Ampere. Calcolo di campi magnetostatici.
• Proprietà magnetiche della materia. Magnetizzazione della materia, equazioni generali della magnetostatica, ferromagnetismo.
• Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo. Equazioni di Maxwell.
• Oscillazioni elettriche, correnti alternate. Circuito RLC. Generatori e motori.
• Introduzione ai fenomeni ondulatori: equazione delle onde, onde armoniche, intensità, potenza ed energia di un'onda.
• Dalle equazioni di Maxwell alle onde elettromagnetiche, intensità delle onde e.m., vettore di Poynting, lo spettro elettromagnetico.
• Riflessione e rifrazione della luce.
• Interferenza: esperimento di Young, proprietà della figura di interferenza.
• Polarizzazione: la luce polarizzata, polarizzazione lineare, circolare ed ellittica, misure di polarizzazione, metodi per polarizzare la luce.
• Ottica geometrica: leggi dell'ottica geometrica, riflessione, rifrazione, proprietà di specchi e lenti.
• Esperienze di laboratorio: circuiti elettrici in AC e DC; misura della costante dielettrica di un materiale; ciclo di isteresi di un materiale ferromagnetico; misura della distanza focale di lenti convergenti e divergenti; misura dell'indice di rifrazione di un prisma in funzione della lunghezza d'onda; esperienze di ottica fisica (polarizzazione, diffrazione, misura di lunghezze d'onda con interferometri). Metodologia di analisi dei dati e calcolo degli errori.

L'insegnamento sarà ripartito nelle seguenti attività:

• 64 ore di lezione a carattere teorico, in cui verranno discussi i fenomeni elettromagnetici e verranno presentate le leggi fisiche cui essi obbediscono;
• 16 ore di esercizi in aula, in cui verranno presentati e risolti problemi concernenti i fenomeni elettromagnetici;
• 6 ore di lezioni di introduzione alle attività di laboratorio;
• 20 ore di esperienze in laboratorio.

La ripartizione delle ore teoriche e di esercitazione in aula è indicativa e potrà eventualmente subire variazioni a seconda delle necessità del corso.

Frequenza

La frequenza alla parte di laboratorio e alle sei ore introduttive al laboratorio stesso è obbligatoria e non può essere inferiore a 20 ore sulle 26 previste.

• L'esame consta di una relazione sull'attività di laboratorio, una prova scritta ed una orale.
• Relazione, scritto e orale pesano in ugual modo sul punteggio finale.
• L'esame scritto sarà su esercizi e/o teoria degli argomenti trattati nel corso.
• Per accedere alla prova orale, durante la quale verrà discussa la relazione di laboratorio, bisogna passare le prova scritta con almeno 18/30.
• La prova orale verterà sull'accertamento approfondito della comprensione dei concetti teorici e sperimentali affrontati nel corso e sulla discussione della relazione di laboratorio. Potrà anche venir richiesta una discussione della prova scritta. Complessivamente, sarà anche valutata la chiarezza espositiva.

Ulteriori Dettagli

PROVA SCRITTA: 3 ore circa (1/3 del voto)

• 12 esercizi, 3 punti ciascuno. Il giudizio sarà espresso in trentesimi.
• Uno scritto giudicato sufficiente resta valido per la sessione in cui è sostenuto.
• Nel bene e nel male, esiti più recenti di esami scritti sostituiscono i precedenti.
• È permesso l'utilizzo di calcolatrice non programmabile, formulario in formato A4 scritto di proprio pugno e non contenente esercizi svolti, carta e penna.
• Non è consentito in alcun modo l'utilizzo di dispositivi quali smartphone, tablet, laptop, etc., neanche in modalità off-line o di mera calcolatrice.
• Alla cattedra saranno presenti alcuni libri di testo per un RAPIDO (non eccedente il minuto) consulto. L'accesso è permesso ad uno/a studente/studentessa alla volta e per un numero ragionevole di volte (di massima, una o due a persona).
• Al fine della corretta esecuzione dell'esercizio, è indispensabile scrivere i passaggi e le formule utilizzate per giungere al risultato finale.
• La prova scritta è strettamente individuale. Qualsiasi forma di condivisione di informazioni in fase d'esame non sarà tollerata, comporterà l'allontanamento dall'aula e una verbalizzazione ufficiale.

RELAZIONI ESPERIENZE IN LABORATORIO (1/3 del voto)

• Alla fine dei turni di laboratorio, a ogni componente del gruppo verrà assegnata la stesura di una diversa relazione, scelta dal docente tra le cinque esperienze svolte.
• In caso di dubbi sul come redigere la relazione è caldamente consigliato di chiedere supporto al docente.
• L'originalità della relazione verrà verificata dal docente. Chi consegnasse relazioni copiate/con dati copiati verrà escluso dai due appelli successivi e sarà passibile di ulteriori provvedimenti disciplinari da parte dell'Ateneo, secondo i dettami del Codice Etico della Comunità Universitaria.
• La consegna della relazione va effettuata almeno sette giorni prima della data dell'orale.
• La relazione verrà corretta dal docente e verrà poi discussa direttamente con lo studente durante la prova orale. In caso la relazione risulti insufficiente l'esame non verrà superato e lo studente, prima di ripresentarsi a un appello, dovrà rivedere la relazione seguendo le indicazioni del docente.
• Le relazioni di laboratorio restano valide per 3 anni dopo aver frequentato il laboratorio. A titolo esemplificativo, questo significa che chi ha frequentato il laboratorio a gennaio 2024 ha la frequenza in laboratorio valida se sostiene l'esame entro fine febbraio 2027.

PROVA ORALE (1/3 del voto)

• All'esame orale si accede solo se la prova scritta è superata (punteggio maggiore o uguale a 18/30).
• Sessione gennaio-febbraio: max 2 appelli orali; giugno-luglio: max 2 appelli orali; settembre e straordinarie: 1 appello orale.

Le attività di tutorato saranno pubblicate non appena i tutor e gli orari saranno disponibili. In riferimento all'a.a. 2023-24, ci aspettiamo 10 ore di tutoraggio "standard" e 20 di "tutoraggio innovativo", normalmente focalizzati su simulazioni di prove scritte di esame.

• Parte di laboratorio: schede fornite dai docenti
• Nota: sono accettati anche altri testi purché di livello universitario adeguato. Nel dubbio, chiedere conferma ai docenti.

Gli/le studenti/esse con DSA o disabilità, sono pregati di prendere visione delle modalità di supporto (https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-e-studentesse-con-disabilita e di accoglienza (https://www.unito.it/accoglienza-studenti-con-disabilita-e-dsa) di Ateneo, ed in particolare delle procedure necessarie per il supporto in sede d’esame (https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-e-studentesse-con-disturbi-specifici-di-apprendimento-dsa/supporto)