CORSO DI STUDIO:  Scienze e Tecnologie per l’Ambiente e il Territorio                                    a.a. 2015/2016

Denominazione insegnamento: Fisica ambientale

Denominazione insegnamento (in inglese): Environmental Physics

Lingua dell’insegnamento: italiano

Crediti e ore di lezione: 6 CFU/60 ore

Moduli: * SÌ  R NO

Settore scientifico disciplinare: FIS/07

Docente (nome e cognome): prof. Steno Ferluga

Indirizzo email:                     stenoferluga@hotmail.com

Pagina web personale:         

Finalità

Il corso affronta tematiche inerenti alla Fisica Ambientale con particolare riferimento all’effetto sull’ambiente di radiazioni non ionizzanti (telecomunicazioni), radiazioni ionizzanti, radioattività, fisica nucleare e fisica delle particelle, fonti energetiche convenzionali e alternative, variazioni climatiche collegate ai cicli solari, alle maree e altri effetti planetari. Il corso prevede delle esercitazioni che avranno come oggetto la radioattività naturale e artificiale, le radiazioni non ionizzanti e l’inquinamento elettromagnetico.

Programma

FISICA DI BASE (richiami)

Meccanica e Termodinamica

Argomenti di studio della Fisica, grandezze fisiche e unità di misura, scalari e vettori, operazioni con i vettori, operatori differenziali vettoriali, cinematica, quantità di moto, energia cinetica e potenziale, forza peso, momento angolare, forza centripeta, gravitazione universale.

Temperatura, leggi dei gas perfetti, primo principio della termodinamica, capacità termica e calore specifico, funzioni di stato, liquidi, trasformazioni di fase, calore latente, termodinamica dell’atmosfera e clima, ciclo di Carnot, secondo principio della termodinamica, entropia.

Elettromagnetismo

Elettricità in natura, carca elettrica, legge di Coulomb, campo elettrostatico, legge di Gauss per il campo elettrico, potenziale elettrostatico, forza elettromotrice, conduttori e isolanti, corrente elettrica, legge di Ohm e resistenza, capacità, condensatori e dielettrici, circuiti elettrici.

Magneti naturali, campo magnetico, forza di Lorentz, legge di Gauss per il campo magnetico, legge di Biot-Savart, circuitazione di Ampere, corrente di spostamento, dia- para- ferro- magnetismo, induzione di Faraday; magnetismo terrestre, ciclo magnetico solare ed effetti climatici.

FISICA  DELLE  RADIAZIONI

Onde elettromagnetiche

Radiazioni nell’Ambiente, equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche, vettore di Poynting, energia della radiazione solare, polarizzazione, riflessione e rifrazione delle onde e.m., dispersione della luce, diffusione, interferenza e diffrazione, microscopia atomica.

Interazioni luce-materia

La radiazione termica, corpo nero, fotoni, curva di Planck, legge di Wien; dualismo onda-corpuscolo; emissione e assorbimento atomico, l’atomo come oscillatore (cenno), righe spettrali, bande molecolari, proprietà ottiche delle sostanze, lampade a incandescenza e fluorescenza.

Lo spettro elettromagnetico

Onde radio e telecomunicazioni, microonde; radiazione infrarossa, luce visibile e colori, l’occhio umano e la visione, raggi ultravioletti, raggi X e γ, radiazioni ionizzanti. Inquinamento elettromagnetico, linee elettriche e stazioni radio, normative; inquinamento luminoso.

Radiazioni e particelle

Radiazioni naturali e artificiali, nucleo atomico e particelle, l’energia del nucleo, radioattività, decadimenti α, β e γ; modello standard delle particelle elementari, fermioni e bosoni, forze fondamentali della natura.