Corso di Laurea Triennale in Scienza e Tecnologia dei Materiali

Knowledge of the fundamental laws of electromagnetism, geometric and physics optic.
Knowledge of the most important scientifically and technological applications of electromagnetism.
Knowledge of the key physics phenomena that can serve as investigation tools of the electromagnetic properties of the materials.
Development of a solid skill in data analysis.

Ability in recognising the electromagnetic phenomena present in Nature and ability to apply the physics laws that describe them.
Ability in problem solving.
Ability in measuring and interpreting correctly the measurements done in
a laboratory.

The exam foreseen a written test on exercises and/or theory subjects discussed in the course and an in-depth oral exam on everything discussed during the course, the written test and the laboratory experiences and dissertation.
Written, oral and laboratory dissertation all concur to form the final mark.

L'esame consta di una prova scritta ed una orale. Per accedere all’esame orale, oltre al superamento della prova scritta, è richiesta la stesura di una relazione che deve essere giudicata sufficiente, sulle esperienze di laboratorio. La valutazione sulla relazione delle esperienze di laboratorio sarà parte integrante del giudizio finale. L'esame scritto sarà su esercizi e/o teoria degli argomenti trattati nel corso. La prova orale verterà sull'accertamento approfondito della comprensione dei concetti teorici e sperimentali affrontati nel corso, sulla discussione della prova scritta, la relazione e le esperienze di laboratorio. Ulteriori dettagli: - Durata della prova scritta: 3 ore circa. - All'esame orale si accede solo se la prova scritta è superata, ossia se il punteggio totalizzato è maggiore o ugale a 18/30. - Uno scritto giudicato sufficiente resta valido per i quattro successivi orali. - 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 manoscritto di proprio pugno, 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 ad uno 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, gli studenti interessati allontanti e respinti ufficialmente su verbale. - Esonero del 21/11/2014: il voto minimo per ritenerlo superato è di almeno 9 (su 27 messi a disposizione in questa prima parte). Altri 9 punti verranno resi disponibili nella parte scritta di ottica, che potrà essere affrontata in uno qualsiasi degli appelli ordinari di Fisica II. Chi con l'esonero avesse già superato 18 è comunque tenuto ad iscriversi e a presentarsi ad uno degli scritti previsti in calendario. Il voto dell'esonero è da ritenersi valido fino all'ultimo appello dell'A.A. 2014-15 (cioè l'ultimo appello utile è quello di settembre 2015), ma è spendibile una sola volta (è ammesso ritirarsi durante la prova scritta). - Solo chi ha superato l'esonero sulla parte di elettricità e magnetismo può sostenere solamente la parte di ottica. Non ci sarà nessun esonero sulla parte di ottica. - Gli esercizi assegnati per casa e consegnati nei termini di scadenza al docente verrano valutati e contabilizzati come bonus, ossia l'esito potrà apportare solo variazione in positivo (o nulla) al voto finale d'esame. Al fine di accertare l'effettivo svolgimento degli esercizi (e quindi l'assegnazione del bonus), essi possono essere oggetto della discussione d'esame. - Le relazioni devono essere consegnate almeno due settimane prima dell'appello orale in cui si intende sostenere l'esame. Unica eccezione è concessa per il primo appello (scadenza ultima: 27/01/2015, per studenti che hanno frequentato il laboratorio nel 2015). Relazioni consegnate oltre tale scadenza non verrano prese in considerazione e pertanto gli studenti interessati non saranno ammessi alla prova orale. - La frequenza al laboratorio ha un periodo di validità massimo di due anni accademici (esempio: gli studenti che hanno frequentato il laboratorio nell'anno accademico 2013/14, in caso di mancato superamento dell'esame entro l'anno solare 2015, dovranno rifare le esperienze di laboratorio nell'anno accademico 2015/16). NB: la durata dell'attestazione di frequenza è indipendente dalla data in cui vengono presentate le relazioni al docente. - Gli studenti dei corsi di Fisica II (MFN0656), Fisica III (MFN0660) ed Elettromagnetismo (M8072) che intendono sostenere l'esame con i soprascritti docenti sono pregati di contattare gli stessi il prima possibile, se non già fatto.

• Electric force, Coulomb Law, Electrostatic field, work made by the electric force, electrostatic potential.
• Flux of electric field thorough a surface (Gauss Law) and examples. Maxwell equation for electrostatic fields.
• Conductors in electrostatic equilibrium, capacitors and electrostatic field energy.
• Dielectrics. Electric field in dielectrics and their polarisation.
• Electric current. Joule effect, Ohm Law, electric circuits.
• Magnetic force and magnetic field. Magnetic force on a moving charged particle.
• Magnetic field produced by an electric current. Ampere Law.
• Magnetic properties of matter. Matter magnetisation, general equation for the magneto-static field, ferromagnetism.
• Time-dependent electric and magnetic fields. Maxwell equations.
• Electric oscillations, alternate current. RLC circuits. Generators and engines.
• Introduction to wave theory: wave equation, harmonic waves, intensity, power and energy of a wave.
• From Maxwell equations to the electromagnetic waves: intensity of an e.m. wave, Poynting vector, electromagnetic spectrum.
• Interference: Young experiment, properties of an interference pattern, gratings and spectra, introduction to chrystal's diffraction gratings, Michelson's interferometer.
• Diffraction: pattern from a single hole, intensity distribution in a diffraction pattern, resolution limits.
• Polarisation: polarised light, linear polarisation, circular and elliptical polarisation, polarisation measurement, methods for polarising light.
• Geometrical optics: geometrical-optics laws, reflection, refractions, mirrors and lenses properties.
• Experiments in lab: electric circuits in AC and DC; measurement of a dielectric constant;  hysteresis cycle for a ferromagnetic body; measurement of the focal length of converging and diverging lenses; measurement of the refraction index of a prism, as a function of the light wave length; experiments on polarisation, diffraction, measurement of wave lengths with interferometers. Data analysis methodology and uncertainty evaluation. 

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Elementi di Fisica Vol. 2 Elettromagnetismo
e Onde (EdiSES)
Gettys, Fisica 2 - Elettromagnetismo – Onde – Ottica (McGraw-Hill), 4a
edizione
John R. Taylor, Introduzione all’analisi degli errori (Zanichelli)
Laboratory: Professors' notes

Lessons, 86 hours, laboratory, 20 hours

Optional for the lessons, mandatory for the laboratory.