Dispense del corso di Elementi di Fisica della Materia - Skuola.net

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4 INDICE 3.8.2 Paramagnetismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.9 Materiali ferromagnetici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.10 Esercizio campione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4 Onde elettromagnetiche 55 4.1 Riepilogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4.1.1 Onde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4.1.2 Notazione simbolica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 4.2 Spettro delle onde elettromagnetiche . . . . . . . . . . . . . . 57 4.3 Polarizzazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 4.3.1 Esercizio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 4.4 Le equazioni di Maxwell in presenza di mezzi materiali . . . . 60 4.4.1 Onde nei mezzi lineari . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 4.5 Onde nei dielettrici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 4.5.1 Riepilogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 4.5.2 Polarizzazione elettronica per campi variabili nel tempo 63 4.5.3 Teoria microscopica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 4.5.4 Esercizio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 4.6 Onde nei conduttori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 4.6.1 Teoria di Drude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 4.6.2 Equazioni di Maxwell nei conduttori . . . . . . . . . . 75 4.6.3 Teoria microscopica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 4.6.4 Basse frequenze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 4.6.5 Alte frequenze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 4.6.6 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.6.7 Esercizio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 5 Ottica ondulatoria 85 5.1 Riflessione e rifrazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 5.1.1 Leggi di Cartesio e Snell . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 5.1.2 Intensità delle onde riflesse e rifratte . . . . . . . . . . 89 5.1.3 Riflessione su conduttori . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 5.2 Interferenza e diffrazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 5.2.1 Interferenza di due sorgenti . . . . . . . . . . . . . . . 90 5.2.2 Esperienza di Young . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 5.2.3 Interferenza di N sorgenti . . . . . . . . . . . . . . . . 93 5.2.4 Diffrazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 6 Struttura della materia 101 6.1 Elementi di meccanica quantistica . . . . . . . . . . . . . . . . 101 6.1.1 Il corpo nero e crisi della teoria classica . . . . . . . . . 101
INDICE 5 6.1.2 Ipotesi di Planck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 6.1.3 Effetto fotoelettrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 6.1.4 Natura duale della radiazione . . . . . . . . . . . . . . 104 6.1.5 Struttura dell’atomo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 6.1.6 Natura duale della materia . . . . . . . . . . . . . . . . 105 6.1.7 Indeterminazione di Heisenberg . . . . . . . . . . . . . 106 6.1.8 Equazione di Schrodinger e struttura degli atomi . . . 107 6.2 Proprietà degli elettroni nei solidi . . . . . . . . . . . . . . . . 107 6.2.1 Legami chimici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 6.2.2 Bande. Isolanti e conduttori . . . . . . . . . . . . . . . 108 6.2.3 Semiconduttori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
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