Obiettivi Formativi

Mod. A Fornire conoscenze sullo: studio sperimentale di circuiti a parametri concentrati in corrente continua ed in corrente alternata (RC, RL, RLC). Circuiti a parametri distribuiti : linee di trasmissione e determinazione dell’impedenza in funzione della frequenza. Determinazione delle proprietà dielettriche dei materiali. Mod. B Apprendimento dei principi dell’ottica geometrica e fisica mediante l’esecuzione di esperienze di laboratorio su formazione immagini, dispersione, diffrazione, interferenza, polarizzazione e spettroscopia. Conoscenza ed uso di semplici dispositivi ottici. Sviluppo di capacità di analisi dei dati sperimentali.

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni. Attività di laboratorio con esecuzione individuale di esperimenti di elettromagnetismo e di ottica. Analisi dei dati sperimentali con semplici procedure software.

Prerequisiti

Conoscenze di base di: fisica generale, teoria degli errori, trattamento dati sperimentali

Verifiche dell'apprendimento

Per ciascun esperimento lo studente predispone una dettagliata relazione sui metodi sperimentali e sulla relativa analisi dati. L'esame orale riguarderà gli argomenti del corso e l'attività di laboratorio. Il punteggio finale tiene conto sia dell'esame orale che della valutazione delle relazioni sugli esperimenti.

Programma del Corso

Mod. A Parte teorica Generatori ideali e reali di corrente, di tensione e di potenza Circuiti potenziometrici, Oscilloscopio. Strumenti analogici e digitali. Circuiti elettrici. Impedenza elettrica Z(ω) di un circuito. Metodo simbolico per i circuiti in corrente alternata. Analogie elettromeccaniche. Misure di fase - Figure di Lissajous. Propagazione di un’onda elettromagnetica in un mezzo dielettrico e definizione della quantità ε(ω). Strutture periodiche e linee di trasmissione - Linea coassiale. Prove pratiche Uso dell’oscilloscopio. Visualizzazione di forme d’onda. Confronto di tensioni variabili. Misure di fase. Figure di Lissajous. Circuiti RC , RL , LC, RLC in fase transitoria ed in fase forzata.. Risonanza elettrica ed antirisonanza. Linee di trasmissione Mod.B Ottica geometrica (fenomeni di riflessione e rifrazione della luce, specchi, lenti, prismi). Ottica fisica (propagazione ondulatoria, interferenza, diffrazione, polarizzazione). Spettroscopia ottica (fenomeni di assorbimento della luce, legge di Lambert-Beer) Cenni su sorgenti di luce a diodi laser e LED e su rivelatori a semiconduttore. Elaborazione dati sperimentali: Errori nelle misure, valore medio, deviazione standard, presentazione dei dati sperimentali, strumenti di misura, densità e distribuzioni di probabilità, valore atteso e varianza, principio della massima verosimiglianza, metodo dei minimi quadrati. Utilizzo del foglio di calcolo per l’analisi dati. Esperienze di laboratorio su determinazione parametri di semplici sistemi ottici, indice di rifrazione, dispersione, coefficiente di assorbimento molare, emissione spettrale, diffrazione, rotazione piano di polarizzazione.