Appunti di lezione

appunti di Fisica Applicata

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INTRODUZIONE ALLA DESCRIZIONE QUANTITATIVA DEI MOTI Introduzione alle grandezze fisiche e corretto uso delle loro trasformazioni Descrizione del moto dei corpi: dimensionalità, velocità, accelerazione, scomposizione del moto secondo assi ortogonali, moto parabolico, gittata Le tre leggi della dinamica, definizione di massa e forza Introduzione a diversi tipi di forza: forza peso, forza attrito statico e dinamico, reazione vincolare, forza elastica Introduzione alla descrizione dei fluidi: pressione in un fluido, legge di Stevino, forza di Archimede, forza di attrito viscoso (definizione e forza di attrito viscoso su una sfera) Lavoro delle forze Teorema dell'energia cinetica Forze conservative e non conservative Energia potenziale (con esemplificazioni per forza peso e forza elastica) Conservazione e dissipazione dell'energia meccanica, definizione di potenza TERMODINAMICA Principio zero della termodinamica: contatto termico Termometri e definizione di scala termometrica (Kelvin e Celsius) Calore e caloria Contatto termico ed equilibrio termico Equazione di stato dei gas perfetti Teoria cinetica dei gas (descrizione miscoscopia della temperatura, principio di equipartizione dell'energia) Equilvalenza lavoro-calore (esperimento di Joule) Primo principio della termodinamica Trasformazioni dei gas perfetti (isoterma, isobara, isocora, adiabatica) Energia interna e potenziale di interazione Termalizzazione e distribuzione dell'energia di Boltzmann (dinamica attivata) Random walk (e random chain) e diffusione (coefficiente di diffusione, legge di Fick) Secondo principio della termodinamica (Clausius, Kelvin) Ciclo di Carnot, macchina termica e rendimento Definizione di entropia Processi irreversibili in un sistema isolato (espansione libera, termalizzazione di due corpi a contatto), rendimento di macchine con processi irreversibili, lavoro perso e degrado energia Descrizione statistica dell'entropia (spazio delle configurazioni e delle velocita') Energia libera ELETTROSTATICA E OTTICA Carica elettrica e forza di Coulomb, Energia potenziale elettrostatica, campo elettrico, potenziale elettrico Isolanti e conduttori (metallici ed elettrolitici) Corrente elettrica, resistenza, legge di Ohm globale e locale Effetto Joule Natura della radiazione elettromagnetica, frequenza, velocita' di propagazione, lunghezza d'onda, vettor d'onda Spettro della radiazione, radiazione luminosa, potenza della radiazione Polarizzazione Indice di rifrazione, rifrazione, riflessione totale BASI FISICHE DI FLUORESCENZA E MICROSCOPIA OTTICA Introduzione al concetto di immagine ottica e formazione di immagine tramite lenti. Lenti convergenti e divergenti. Immagini reali e virtuali. Aberrazioni delle lenti (aberrazione cromatica, sferica, di curvatura di campo). Proprietà principali delle sorgenti di luce di uso comune (lampada a incandescenza, ad arco, led e laser) e dei rivelatori di luce (fotodiodi, CCD, fototubi). Introduzione allo spettro della luce. Metodi di discriminazione dello spettro in lunghezza d'onda (filtri dicroici e reticoli di diffrazione). Introduzione alle misure spettrali e struttura di base dello spettrofotometro. Introduzione alla fluorescenza e struttura di base dei fluorimetri. Introduzione alla FRET. Introduzione alla struttura dei microscopi ottici: componenti e geometrie dei miscroscopi ottici; piani coniugati. Ingrandimento e risoluzione. Ruolo dell'apertura numerica nella risoluzione. Illuminazione nel microscopio. Utilizzo del condensatore. Microscopia in campo chiaro e campo scuro, microscopia fluorescente, microscopia polarizzata, microscopia a contrasto di fase.