Diario delle lezioni A.A. 2025-26
23/2/2026 - Lezione (2 ore)
Introduzione al corso e illustrazione del programma. Brevi cenni agli attuali test sul Modello Standard con esperimenti sulle proprietà magnetiche dei muoni: Muon g-2, MUonE, G-2/EDM@JPARC
24/2/2026 - Lezione (2 ore)
Equazioni di Maxwell: riepilogo e discussione. Simmetria di scambio tra campi E e B. Ipotesi delle cariche magnetiche. Rivelazione del passaggio di un monopolo magnetico con un anello conduttore.
25/2/2026 - Lezione (2 ore)
Equazioni di Maxwell nei mezzi materiali, formulazione in termini dei campi E,B,D e H. Relazioni costitutive nel caso di mezzi lineari, omogenei ed isotropi. Condizioni al contorno per i campi E, B, D ed H all'interfaccia tra due mezzi. Forma esplicita nel caso di mezzi lineari, omogenei ed isotropi. Conservazione locale della carica elettrica.
27/2/2026 - Lezione (2 ore)
Teorema di Poynting e conservazione locale dell'energia elettromagnetica. Significato fisico del vettore di Poynting: esempi. Conservazione della quantità di moto in elettromagnetismo.
2/3/26 - Lezione (2 Ore)
Forza elettromagnetica esercitata dai campi su una distribuzione generica di cariche per unità di volume e tensore degli sforzi di Maxwell. Espressione esplicita del tensore degli sforzi di Maxwell e suo significato fisico.
3/3/26 - Lezione (2 Ore)
Esempio di conservazione della quantità di moto totale in un sistema isolato di cariche e campi. Momento angolare associato ai campi elettromagnetici e sua conservazione. Equazione d'onda per i campi E e B a partire dalle equazioni di Maxwell nel vuoto.
4/3/26 - Lezione (1 Ora)
Onde elettromagnetiche, velocità della luce e indice di rifrazione. Proprietà generali delle perturbazioni ondulatorie.
6/3/26 - Lezione (2 Ore)
Funzioni d'onda e derivazione dell'equazione d'onda monodimensionale. Onde armoniche e parametri caratteristici. Velocità di fase. Rappresentazione complessa delle funzioni d'onda armoniche.
9/3/26 - Lezione (2 Ore)
Fasori. Onde piane e onde armoniche piane. Onde sferiche.
10/3/26 - Lezione (2 Ore)
Campi elettromagnetici in forma di onde piane armoniche come soluzione delle equazioni di Maxwell. Relazioni spaziali tra i vettori dei campi di un'onda elettromagnetica ed il vettore propagazione e legame tra le ampiezze dei campi. Concetto di polarizzazione. Energia e quantità di moto trasportate da un'onda elettromagnetica, armonica, piana. Medie temporali.
11/3/26 - Lezione (2 Ore)
Irradianza e pressione di radiazione. Propagazione delle onde elettromagnetiche all'interfaccia tra due mezzi. Deduzione della legge della riflessione dalle equazioni di Maxwell.
16/3/26 - Lezione (2 Ore)
Deduzione della legge della riflessione e della legge di Snell dalle equazioni di Maxwell. Derivazione delle formule di Fresnel.
17/3/26 - Lezione (2 Ore)
Discussione delle formule di Fresnel. Angolo di polarizzazione e polarizzazione per riflessione. Angolo critico e riflessione interna totale. Riflettività e trasmissività.
18/3/26 - Lezione (2 Ore)
Onda evanescente nella riflessione interna totale. Equazioni di Maxwell nei conduttori.
20/3/26 - Lezione (2 Ore)
Onde elettromagnetiche nei conduttori: caratteristiche, irradianza, indice di rifrazione complesso.
23/3/26 - Lezione (2 Ore)
Riflessione da una superficie conduttrice. Cenni alla velocità di gruppo di un'onda elettromagnetica. Modello semplificato della dispersione nei mezzi dielettrici.
24/3/26 - Lezione (2 Ore)
Indice di rifrazione complesso, assorbimento, dispersione normale e dispersione anomala. Cenni alla dispersione dei conduttori, frequenza di plasma.
27/3/26 - Lezione (2 Ore)
Formulazione delle equazioni di Maxwell in termini di potenziali. Trasformazioni di gauge.
30/3/26 - Lezione (2 Ore)
Gauge di Coulomb. Gauge di Lorenz e equazioni ai potenziali con operatore d'Alembertiano.
31/3/26 - Lezione (2 Ore)
Soluzione generale delle equazioni ai potenziali in termini di potenziali ritardati. Esempio. Equazioni di Jefimenko per i campi elettrico e magnetico.
1/4/26 - Lezione (2 Ore)
Potenziali di Lienard-Wiechert: espressioni generali dei potenziali generati da una carica puntiforme in moto vario. Applicazione al caso del moto rettilineo uniforme.
8/4/26 - Lezione (2 Ore)
Potenziali di Lienard-Wiechert: calcolo dei campi elettrico e magnetico generati da una carica puntiforme in moto vario.
10/4/26 - Lezione (2 Ore)
Campo coulombiano e campo dell'accelerazione o di radiazione generati da una carica puntiforme in moto vario. Introduzione alla studio della radiazione. Radiazione di dipolo elettrico.
13/4/26 - Lezione (2 Ore)
Campi, irradianza e potenza di radiazione di un dipolo elettrico oscillante. Colore blu del cielo.
14/4/26 - Lezione (2 Ore)
Radiazione di dipolo magnetico. Confronto tra le potenze irradiate da un dipolo magnetico e da un dipolo elettrico.
15/4/26 - Lezione (2 Ore)
Radiazione da una sorgente arbitraria localizzata.
20/4/26 - Lezione (2 Ore)
Radiazione da una sorgente arbitraria: vettore di Poynting e potenza totale emessa. Esempi del dipolo oscillante e della carica puntiforme. Potenza irradiata da una carica puntiforme: formula di Larmor.
21/4/26 - Lezione (2 Ore)
Potenza irradiata da una carica puntiforme: generalizzazione di Lienard della formula di Larmor. Radiazione di Bremsstrahlung e radiazione di sincrotrone.
22/4/26 - Lezione (2 Ore)
Reazione di radiazione e formula di Abraham-Lorentz. Introduzione alla relatività ristretta. Etere ed esperimento di Michelson e Morley. Postulati di Einstein.
24/4/26 - Lezione (2 Ore)
Relatività della simultaneità, dilatazione dei tempi e contrazione delle distanze. Trasformazioni di Lorentz.
27/4/26 - Lezione (2 Ore)
Trasformazioni di Lorentz e composizione delle velocità. Quadrivettori, rapidità e "boost" di Lorentz. Prodotto scalare tra quadrivettori. Intervalli invarianti e significato del segno. Diagrammi spazio-tempo.
28/4/26 - Lezione (2 Ore)
Cenni di meccanica relativistica: tempo proprio, velocità propria. Quadrivettore energia-quantità di moto. Quantità invarianti e quantità conservate. Energia relativistica e relazione tra energia e quantità di moto. Corpi a massa nulla. Esempi di applicazione della cinematica relativistica: collisione anelastica, decadimento a riposo.
5/5/26 - Lezione (2 Ore)
Effetto Compton. Principi di Newton in meccanica relativistica. Forza di Minkowski. Elettrodinamica relativistica: introduzione.
6/5/26 - Lezione (2 Ore)
Il magnetismo come effetto relativistico. Trasformazioni dei campi. Tensore del campo elettromagnetico. Quadrivettore corrente e formulazione covariante delle equazioni di Maxwell.
8/5/26 - Lezione (2 Ore)
Forza di Minkowski su una carica. Quadrivettore potenziale ed quazioni di Mawxell ai potenziali in forma covariante. Deduzione delle leggi di trasformazione delle componenti dei campi elettrico e magnetico tra sistemi di riferimento inerziali in moto relativo.
11/5/26 - Lezione (2 Ore)
Deduzione diretta delle trasformazioni di Lorentz a partire ai postulati di Einstein. Invarianza della fase di un'onda.
12/5/26 - Lezione (2 Ore)
Effetto Doppler classico o galileiano. Effetto Doppler relativistico. Esempio dell'aberrazione della luce stellare.
13/5/26 - Lezione (2 Ore)
Deduzione della formula di Einstein per l'energia relativistica di un corpo materiale in movimento. Introduzione alle guide d'onda.
15/5/26 - Lezione (2 Ore)
Soluzioni delle equazioni per i campi all'interno di guide d'onda conduttrici. Esempio della guida d'onda a sezione rettangolare: modi permessi e frequenze di taglio.
18/5/26 - Lezione (2 Ore)
Guida d'onda a sezione rettangolare e passaggio ad una cavità risonante, modifica delle condizioni al contorno.
19/5/26 - Lezione (2 Ore)
Modi permessi e frequenze di risonanza in una cavità risonante. Esempio della cavità CAST-CAPP per la ricerca di assioni cosmologici. Formalismo covariante in relatività ristretta.
20/5/26 - Lezione (2 Ore)
Soluzione e discussione del tema d'esame del 26/1/26.
22/5/26 - Lezione (2 Ore)
Soluzione e discussione del tema d'esame del 17/7/25.