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.

• Capacità di riconoscere in Natura i fenomeni elettromagnetici e ottici e di applicare le leggi fisiche che li descrivono.
• Capacità di risolvere quesiti pratici di livello universitario.
• Conoscenza e capacità di comprensione.
• Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
• Capacità di impostare una misura di laboratorio e di analizzarne ed interpretarne correttamente i risultati.

ATTENZIONE: Durante l'a.a. 2022/2023 tutte le lezioni si svolgeranno in presenza.

Il corso sarà come sempre ripartito nelle seguenti attività (la ripartizione delle ore teoriche e di esercitazione in aula è indicativa e potrà eventualmente subire variazioni a seconda delle necessità del corso):
- 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.

Frequenza
La frequenza al corso di laboratorio e alle sei ore introduttive al laboratorio stesso è obbligatoria e non può essere inferiore al 70% delle ore previste.

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. Complessivamente, sarà anche valutata la chiarezza espositiva dello studente.

Ulteriori Dettagli

PROVA SCRITTA
- Durata della prova scritta: 3 ore circa. La prova si articola in 12 esercizi, ogni esercizio vale 3 punti. Il giudizio sarà espresso in trentesimi.
- Uno scritto giudicato sufficiente resta valido per la sessione in cui è sostenuto. Sessione gennaio-febbraio: max 2 appelli orali; giugno-luglio: max 2 appelli orali; settembre e straordinarie: 1 appello orale.
- 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 (non può contenere 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 studente 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, gli studenti interessati allontanti e respinti ufficialmente su verbale.

ESONERI
- In questo anno accademico potrebbe essere inserito un esonero esclusivamente riservato agli iscritti frequentanti e dovrà essere speso entro la sessione d'esame di gennaio-febbraio.
- L'esonero da' diritto ad essere esonerati a risolvere i corrispondenti esercizi dello scritto ed è indivisibile (sosituisce in blocco una parte dello scritto, tipicamente i primi 4 esercizi sulla parte di elettrostatica).- I punteggi totalizzati nell'esonero saranno sommati a quelli provenienti dalla valutazione dello scritto.
- Si può decidere direttamente alla prova scritta, dopo aver preso visione del compito, se utilizzare o meno l'esonero. Nel caso di ritiro dalla prova scritta, l'esonero verrà conservato per la prova successiva (se ancora dentro alla validità degli stessi).

RELAZIONI ESPERIENZE IN LABORATORIO
- Le relazioni di laboratorio consegnate nei tempi previsti (vedi sotto) restano valide per 3 anni dopo aver frequentato il laboratorio. A titolo esemplificativo, questo significa che chi ha frequentato il laboratorio a gennaio 2023 ha la frequenza in laboratorio valida fino a gennaio 2026, ossia tutti gli appelli d'esame del 2025 sono coperti.
- Alla fine dei turni di laboratorio , ad ogni componente del gruppo verrà assegnata la stesura di una diversa relazione, scelta dal docente tra le cinque esperienze svolte.
- La valutazione delle relazione sarà espressa in termini di giudizi (insufficiente, sufficiente, discreto, buono, ottimo)
- Per accedere all'orale è necessario che le relazioni risultino sufficienti. Per chi vuole sostenere l'esame nell'appello immediatamente successivo alla frequenza in laboratorio, la consegna della relazione va effettuata almeno cinque giorni prima della data dello scritto; nel caso la relazione risulti insufficiente non si potrà sostenere l'esame.
- Per chi vuole dare l'esame negli appelli successivi, la relazione va in ogni caso consegnata entro un massimo di 40 giorni dopo la fine dei turni di laboratorio, pena la nullità del turno. Nel caso risulti insufficiente, lo studente potrà correggerla e dovrà riconsegnarla almeno due settimane prima dell'appello cui intende partecipare.
- Lo studente ha diritto a riconsegnare la relazione corretta *una volta per ogni appello*. Ciò significa che se la relazione riconsegnata risultasse ancora insufficiente, lo studente non potrà sostenere l'esame nell’appello immediatamente successivo alla data di consegna: dovrà ricorreggere le relazioni e riconsegnarle almeno due settimane prima della data dell’orale del futuro appello al quale vorrà partecipare.



PROVA ORALE
- All'esame orale si accede solo se la prova scritta è superata, ossia se il punteggio totalizzato è maggiore o uguale a 18/30, e se le relazioni sono state giudicate sufficienti.

• 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.

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