OSCILLAZIONE E ONDE

Una buona conoscenza critica e comprensione dei principali fenomeni ondulatori classici. 

Lezioni frontali

Fisica I, Analisi I.

Di norma obbligatoria

Nel corso verranno approfonditi alcuni importanti aspetti della fisica delle onde, aspetti che saranno di cruciale importanza per comprendere, al terzo anno, la fisica moderna, con il formalismo della meccanica quantistica. L'analisi di Fourier, introdotta gradualmente nel corso, aiuterà a comprendere in maniera trasversale quei fenomeni ondulatori che, con identiche caratteristiche, si presentano in acustica, in ottica, ma anche nello studio delle onde sismiche, delle onde radio e, inevitabilmente, nello studio della funzione d'onda associata ad ogni particella in meccanica quantistica. Questi aspetti, generalmente, non sono approfonditi a sufficienza nei corsi di Fisica Generale, per la mancanza degli strumenti matematici adatti che si vanno consolidando solo alla fine del secondo anno. 

Con questo corso si vuole colmare in parte tale lacuna, fornendo una visione trasversale dei principali fenomeni ondulatori, pur rimanendo nell'ambito classico e rinviando all'anno successivo lo studio della meccanica ondulatoria.

Il programma di massima del corso comprenderà un approfondimento dei  seguenti argomenti, già familiari allo studente:

Principio di sovrapposizione, serie e trasformate di Fourier.
Esempi fisici di oscillatori armonici. Oscillatori armonici smorzati. Oscillatori armonici forzati.  Risonanza
Modi di oscillazione di un sistema esteso. Modi normali di oscillazione. Equazione d’onda.
Onde stazionarie ed onde progressive.  Pacchetti d’onda e velocità di gruppo. Sistemi dispersivi. Riflessione e Trasmissione. Relazioni di indeterminazione.
Onde elastiche, onde elettromagnetiche. 
Interferenza e diffrazione. Limite dell'ottica geometrica.

Dispense del docente

Howard Georgi, The physics of waves, Benjamin Cummings, 1992.

Colloquio orale.

Equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche

Riflessione e rifrazione

Oscillatore armonico forzato

Modi normali e onde elastiche