Fisica delle Onde

Synthetic program:

1) Introduzione ai moti ondosi. Moto ondulatorio. Tipi di onde. 
2) Propagazione delle onde. Equazione di d’Alembert. Onde piane. Onde sferiche. Onde piane monocromatiche. Velocità di fase. Effetto Doppler. Rappresentazione complessa.
3) Onde meccaniche in sistemi monodimensionali. Onde elastiche nei gas. Onde trasversali su corda. Onde in una barra elastica. Velocità delle onde meccaniche. Energia trasportata da un’onda. Impedenza di un mezzo. Onde stazionarie meccaniche.
4) Onde elettromagnetiche. Equazioni di Maxwell. Equazione delle onde elettromagnetiche nel vuoto, in isolanti e in conduttori. Energia ed impulso di un’onda elettromagnetica: vettore di Poynting e pressione di radiazione. Velocità della luce. Intensità. Effetto Doppler elettromagnetico. Irraggiamento da un dipolo oscillante e da una carica accelerata (cenni). 
5) Sovrapposizione di onde armoniche. Principio di sovrapposizione. Analisi di Fourier (cenni). Somma coerente di onde armoniche. Interferenza. Battimenti. Velocità di gruppo. Onde stazionarie elettromagnetiche ed esperienza di Hertz. 
6) Riflessione e rifrazione: Leggi di Snell. Indice di rifrazione. Riflessione totale. Formule di Fresnel.
7) Intereferenza e diffrazione di onde elettromagnetiche. Condizioni per ottenere interferenza. Esperimento di Young. Lunghezza di coerenza. Interferometri. Principio di Huygens-Fresnel. Diffrazione da una fenditura rettilinea. Diffrazione da una fenditura circolare. Diffrazione da un reticolo. Potere dispersivo e risoluzione di un reticolo. Criterio di Rayleigh.
8) Polarizzazione della luce. Luce naturale, polarizzata linearmente, circolarmente ed ellitticamente. Produzione di luce polarizzata per riflessione e per trasmissione: angolo di Brewster; per birifrangenza, per dicroismo. Lamine quarto d'onda e mezz'onda. Birifrangenza meccanica, elettrica e magnetica (cenni). Attività ottica.
9) Fenomeni di diffusione della radiazione elettromagnetica. L'effetto fotoelettrico: introduzione al concetto di fotone.