1. Quali sono le forze fondamentali della natura e quali le particelle che le mediano?
2. Come mai scendendo dall’auto con la suola di gomma alle scarpe si subiscono scosse elettriche?
3. Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della costante dielettrica e quali sono le sue dimensioni?
4. Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della carica elettrica e quali sono le sue dimensioni?
5. Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale dell’intensità di corrente elettrica e quali sono le sue dimensioni?
6. Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della densità di corrente elettrica e quali sono le sue dimensioni?
7. Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale del potenziale elettrico e quali sono le sue dimensioni?
8. Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale del campo elettrico e quali sono le sue dimensioni?
9. Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della capacità elettrica e quali sono le sue dimensioni?
10. Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della resistenza elettrica e quali sono le sue dimensioni?
11. Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della resistività elettrica e quali sono le sue dimensioni?
12. Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della densità lineare di carica e quali sono le sue dimensioni?
13. Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della densità superficiale di carica e quali sono le sue dimensioni?
14. Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della densità volumetrica di carica e quali sono le sue dimensioni?
15. Enunciare il principio di sovrapposizione.
16. Enunciare la legge di Gauss sia in forma integrale, sia in forma locale.
17. Scrivere la relazione fra forza elettrostatica e campo elettrostatico. Scrivere le espressioni della forza elettrostatica e del campo elettrostatico prodotti da una carica puntiforme.
18. Scrivere la relazione fra forza elettrostatica e campo elettrostatico. Scrivere le espressioni della forza elettrostatica e del campo elettrostatico prodotti da una superficie infinitamente estesa uniformemente carica
19. Scrivere la relazione tra potenziale elettrostatico e campo elettrostatico e la relazione tra potenziale elettrostatico ed energia potenziale elettrostatica
20. In che cosa differisce, a livello microscopico, un conduttore da un dielettrico?
21. Perché, in condizioni statiche, il campo elettrico all’interno di un conduttore è nullo?
22. Perché all’interno di un conduttore non vi possono essere cariche in eccesso?
23. Perché in un conduttore le cariche si dispongono in superficie?
24. Perché avviene l’induzione elettrostatica?
25. Perché il campo elettrico è normale alla superficie dei conduttori?
26. Perché il campo elettrico è nullo nella cavità di interna a un conduttore?
27. Spiegare il significato della “messa a terra”.
28.
Perché un involucro metallico
posto a terra scherma l’esterno dell’involucro dalle azioni elettrostatiche
esistenti nel suo interno?
29. Perché la carica in eccesso sulla superficie di un conduttore tende ad addensarsi nei punti di massima curvatura della superficie e, in particolare, sulle punte?
30. Come si definisce la capacità di un conduttore?
31. Come si definisce la capacità di un condensatore?
32. Quanto vale la capacità di un conduttore sferico di raggio R?
33. La capacità totale di un sistema formato da 2 condensatori uguali collegati in serie è minore, uguale o maggiore di quella del singolo condensatore?
34. La capacità totale di un sistema formato da 2 condensatori uguali collegati in parallelo è minore, uguale o maggiore di quella del singolo condensatore?
35. Come mai le resistenze di due resistori collegati in serie si sommano?
36. Come mai l’inverso delle resistenze di due resistori collegati in parallelo si sommano?
37. Come mai le capacità di due condensatori collegati in parallelo si sommano?
38. Come mai l’inverso delle capacità di due condensatori collegati in serie si sommano?
39. Come decrescono, con la distanza, il campo elettrico di una carica puntiforme e quello di un dipolo?
40. Come decrescono, con la distanza, il potenziale elettrico di una carica puntiforme e quello di un dipolo?
41. Scrivere l’espressione dell’energia potenziale elettrostatica di un dipolo elettrico immerso in un capo elettrico.
42. Scrivere l’espressione del momento della forza agente su di un dipolo elettrico immerso in un capo elettrico.
43. Scrivere il potenziale elettrostatico di un dipolo elettrico.
44. Scrivere l’espressione dell’energia accumulata in un condensatore sulle cui armature si trova la carica +Q e –Q.
45. Scrivere l’espressione dell’energia accumulata in un condensatore le cui armature si trova a una differenza di potenziale ΔV.
46. Scrivere l’espressione della densità di energia del campo elettrico.
47. L’energia è una grandezza localizzata o non è localizzabile?
48. Il principio di conservazione dell’energia è un principio globale o un principio locale?
49. Qual’è la motivazione di principio che ci impone la localizzazione dell’energia?
50. Dove si trova l’energia elettrostatica di 2 cariche puntiformi che si respingono?
51. Scrivere l’equazione di Poisson.
52. Come mai si utilizzano elettrodotti ad alta tensione per distribuire l’energia elettrica su grandi distanze?
53. Come mai a un campo elettrico costante, in un conduttore, corrisponde una velocità media costante delle cariche e non un’accelerazione costante (come farebbe pensare il secondo principio della dinamica)?
54. La velocità di deriva degli elettroni in un conduttore è molto minore, circa uguale o molto maggiore della loro velocità di agitazione termica?
55. Qual’è, tipicamente, l’ordine di grandezza della velocità di deriva degli elettroni nei fili elettrici di un edificio?
56. Quali sono le relazioni tra intensità di corrente e densità di corrente e viceversa?
57. Enunciare la legge di Ohm in forma locale.
58. Enunciare la legge di Joule. Come avviene a livello microscopico il riscaldamento del conduttore conseguente al passaggio della corrente?
59. Che cosa sono i superconduttori?
60. La forza elettrostatica è conservativa?
61. Le forze che muovono le cariche in un generatore di corrente sono conservative? Perché?
62. Descrivere un generatore elettrostatico.
63. Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della permeabilità magnetica e quali sono le sue dimensioni (in termini delle dimensioni fondamentali del Sistema Internazionale)?
64. Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale del coefficiente di autoinduzione e quali sono le sue dimensioni (in termini delle dimensioni fondamentali del Sistema Internazionale)?
65. Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale del campo magnetico e quali sono le sue dimensioni (in termini delle dimensioni fondamentali del Sistema Internazionale)?
66. Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale dell’intensità di corrente e quali sono le sue dimensioni (in termini delle dimensioni fondamentali del Sistema Internazionale)? Come è definita l’unità di misura nel Sistema Internazionale dell’intensità di corrente?
67. Scrivere l’espressione della forza esercitata da una carica elettrica in movimento su di un’altra carica elettrica in movimento.
68. Mostrare che la forza magnetica tra due cariche puntiformi in moto non è, in generale, una forza centrale.
69. Mostrare che la forza magnetica non compie lavoro sulla carica su cui agisce.
70. Mostrare che la forza magnetica vìola il principio di azione e reazione.
71. Mostrare che, quando due cariche elettriche interagiscono mediante la forza magnetica, la quantità di moto totale delle due cariche non si conserva.
72. Come mai la somma della quantità di moto di due cariche in movimento (che interagiscono con le forze elettrica e magnetica) non si conserva?
73. Tra due cariche in moto, entrambe con velocità molto inferiore alla velocità della luce nel vuoto, è superiore la forza elettrica o la forza magnetica? Perché?
74. Mostrare che quando due cariche puntiformi, entrambe con velocità molto minore della velocità della luce nel vuoto, interagiscono tra loro la forza magnetica è molto minore della forza elettrica.
75. Scrivere, in forma matematica locale, il principio di conservazione locale della carica elettrica.
76. Scrivere, in forma matematica integrele, specificando accuratamente gli estremi di integrazione, il principio di conservazione locale della carica elettrica.
77. Scrivere l’espressione della forza agente su di una carica in moto in un campo magnetico.
78. Scrivere l’espressione della forza esercitata da un campo magnetico sull’elemento infinitesimo di un circuito filiforme percorso da corrente (II formula di Laplace).
79. Scrivere l’espressione del campo magnetico generato da un elemento infinitesimo di circuito filiforme percorso da corrente (I formula di Laplace).
80. Il campo magnetico è conservativo? Motivare la risposta.
81. Il campo elettrico indotto è conservativo? Motivare la risposta.
82. Scrivere l’espressione del campo magnetico generato da un filo indefinito percorso da corrente (legge di Biot e Savart).
83. Scrivere l’espressione del campo magnetico generato da una spira percorsa da corrente sul proprio asse.
84. Scrivere l’espressione del campo magnetico generato da un solenoide indefinito all’interno e all’esterno del solenoide stesso.
85. Scrivere l’espressione della forza agente tra due fili indefiniti, elettricamente neutri, percorsi da corrente. Se il verso della corrente è uguale nei due fili, la forza è attrattiva o repulsiva?
86. Scrivere, in forma locale, la legge di Gauss per il campo magnetico.
87. Scrivere l’espressione della divergenza del campo magnetico.
88. Scrivere, in forma integrale, specificando accuratamente i limiti di integrazione, la legge di Gauss per il campo magnetico.
89. Scrivere l’espressione del flusso del campo magnetico attraverso una superficie chiusa.
90. Scrivere, in forma locale, la legge di Ampère-Maxwell.
91. Scrivere l’espressione del rotore del campo magnetico.
92. Scrivere, in forma integrale, specificando accuratamente i limiti di integrazione, la legge di Ampère-Maxwell.
93. Scrivere l’espressione della circuitazione del campo magnetico lungo una curva chiusa, specificando accuratamente i limiti di integrazione.
94. Scrivere, in forma locale, la legge di Faraday-Lenz.
95. Scrivere l’espressione del rotore del campo elettrico.
96. Scrivere, in forma integrale, specificando accuratamente i limiti di integrazione, la legge di Faraday-Lenz.
97. Scrivere l’espressione della circuitazione del campo elettrico lungo una curva chiusa, specificando accuratamente i limiti di integrazione.
98. Mostrare che nelle equazioni di Maxwell è contenuto il principio di conservazione locale della carica elettrica.
99. Definire la corrente concatenata con una linea chiusa.
100. Definire la corrente di spostamento.
101. La forza esercitata da un filo neutro percorso da corrente su di una carica in moto con velocità parallela al filo come viene motivata da osservatore solidale a una carica in moto?
102. Specificare se sono o meno nulli il rotore e la divergenza del campo elettrico generato da un filo neutro percorso da corrente, osservati da un osservatore solidale a una carica in moto con velocità parallela al filo.
103. Specificare se sono o meno nulli il rotore e la divergenza del campo elettrico generato da un filo neutro percorso da corrente, osservati da un osservatore solidale a una carica in moto che si allontana radialmente dal filo.
104. In che cosa differiscono il rotore e la divergenza di un campo elettrostatico dal rotore e dalla divergenza di un campo elettrico indotto?
105. Definire il coefficiente di autoinduzione.
106. Scrivere l’espressione dell’energia accumulata in un solenoide percorso da corrente.
107. Scrivere l’espressione della densità di energia associata a un campo magnetico.
108. Definire il coefficiente di mutua induzione.
109. Per quale valore della resistenza di carico il trasferimento ad essa di potenza da parte di un generatore reale è massimo?
110. Enunciare le due leggi di Kirchhoff.
111. Come mai staccando la spina di un utilizzatore con carico induttivo si possono osservare scintille?
112. Definire l’impedenza.
113. Definire la reattanza.
114. Definire l’ammettenza.
115. Definire la conduttanza.
116. Definire la suscettanza.
117. Qual’è lo sfasamento della corrente alternata che scorre in un induttore ideale rispetto alla tensione ai suoi capi?
118. Qual’è lo sfasamento della corrente alternata che scorre in un condensatore ideale rispetto alla tensione ai suoi capi?
119. Che relazione lega la corrente che scorre attraverso il filo di un condensatore alla tensione (variabile nel tempo) ai capi del condensatore?
120. Che relazione lega la corrente che scorre attraverso il filo di un induttore alla tensione (variabile nel tempo) ai capi dell’induttore?
121. Enunciare il teorema di Poynting in forma locale, descrivendo il significato dei 4 termini che vi compaiono.
122. Enunciare il teorema di Poynting in forma integrale, specificando accuratamente i limiti di integrazione e descrivendo il significato dei 4 termini che vi compaiono.
123. In che direzione fluisce l’energia elettromagnetica all’interno di un condensatore che si carica lentamente?
124. In che direzione fluisce l’energia elettromagnetica all’interno di un resistore che la dissipa in calore?
125. Ricavare le equazioni delle onde a partire dalle equazioni di Maxwell in assenza di cariche e di correnti.
126. Scrivere la funzione d’onda di una generica onda piana.
127. Ricavare la funzione d’onda dell’onda piana che soddisfa l’equazione di d’Alambert, specificando il significato dei 2 termini che vi compaiono.
128. Scrivere la funzione d’onda di una generica onda sferica.
129. Scrivere la funzione d’onda dell’onda sferica che soddisfa l’equazione di d’Alambert, specificando il significato dei 2 termini che vi compaiono.
130. Come si può produrre un’onda sferica?
131. Come si può produrre un’onda piana a partire da un’onda sferica?
132. Scrivere la funzione d’onda di un’onda piana progressiva monocromatica.
133. Spiegare il significato di periodo, lunghezza d’onda, pulsazione, numero d’onda e vettore d’onda di un’onda piana progressiva monocromatica.
134. Spiegare cone si può produrre sperimentalmente un’onda quasi-monocromatica nello spettro visibile.
135. Scrivere la funzione d’onda di un’onda elettromagnetica corrispondente a luce policromatica o bianca.
136. Definire lo spettro di ampiezza di un’onda elettromagnetica.
137. Qual’è la funzione del dispositivo del bilanciamento del bianco nelle fotocamere e telecamere digitali?
138. In che cosa differiscono gli spettri della luce solare, della luce emessa da una lampada a incandescenza e della luce emessa da un tubo fluorescente?
139. Di che colore è la luce emessa da una lampada al neon?
140. Descrivere la sintesi additiva e la sintesi sottrattiva dei colori, specificando per ciascuna i 3 colori fondamentali.
141. In che intervallo è compresa la lunghezza d’onda delle onde utilizzate per la radiotrasmissione?
142. Come si producono le onde radio?
143. Se si vuole trasmettere un segnale radio al di là di una collina alta 100 metri, che lunghezze d’onda occorre utilizzare?
144. In assenza di satelliti ripetitori, per trasmissioni radio transoceaniche è meglio utilizzare onde lunghe o onde corte? Per quale motivo?
145. Qual’è l’ordine di grandezza della frequenza delle onde elettromagnetiche utilizzate in un forno a microonde? Per quale motivo è stata scelta quella frequenza?
146. Perché la porcellana e il vetro non si scaldano all’interno di un forno a microonde, sebbene i cibi si scaldino?
147. Perché non si possono mettere oggetti metallici all’interno di un forno a microonde?
148. Qual’è la lunghezza d’onda della luce visibile?
149. Come si produce la luce visibile?
150. Perché non è possibile produrre luce visibile mediante un’antenna?
151. Perché le lampade a incandescenza sono poco efficienti?
152. In che modo le lampade a incandescenza producono onde elettromagnetiche?
153. In che modo le lampade a scarica producono onde elettromagnetiche?
154. Qual’è la funzione della polvere fluorescente nei tubi fluorescenti?
155. Come mai i lettori CD utilizzano luce infrarossa mentre i lettori DVD usano luce rossa?
156. Quali lunghezze d’onda della radiazione elettromagnetica sono ionizzanti?
157. Perché l’occhio è sensibile proprio alla luce visibile?
158. Come si producono i raggi X?
159. Come si producono i raggi gamma?
160. Specificare quali tra le seguenti radiazioni elettromagnetiche sono ionizzanti: onde radio, microonde, infrarossi, luce visibile, luce ultravioletta, raggi X, raggi gamma.
161. Perché soltanto le onde elettromagnetiche di alta frequenza possono ionizzare?
162. Mostrare, utilizzando le equazioni di Maxwell, che il campo elettromagnetico è trasversale.
163. Qual’è la relazione tra i moduli del campo elettrico e del campo magnetico in un’onda elettromagnetica?
164. Scrivere l’espressione dell’intensità luminosa, della densità di energia e del flusso di energia di un’onda elettromagnetica.
165. Scrivere, per componenti, la funzione d’onda di un’onda piana progressiva monocromatica polarizzata ellitticamente.
166. Scrivere, per componenti, la funzione d’onda di un’onda piana progressiva monocromatica polarizzata linearmente.
167. Scrivere, per componenti, la funzione d’onda di un’onda piana progressiva monocromatica polarizzata circolarmente.
168. Dire se sono o meno polarizzate le onde e.m. emesse da un’antenna e da una lampada. Motivare la risposta.
169. Perché la luce emessa da una lampada a incandescenza non è polarizzata?
170. Definire la luce non polarizzata e la luce parzialmente polarizzata. Definire il grado di polarizzazione.
171. In quali modi si può produrre un’onda elettromagnetica polarizzata?
172. Come funziona un polarizzatore plastico (polaroid)?
173. Enunciare la legge di Malus e spiegarne il significato.
174. Perché la luce azzurra del cielo è polarizzata? In quale direzione essa è polarizzata? In quale direzione la polarizzazione è massima?
175. Perché la luce riflessa dall’acqua o dalla neve è polarizzata? Per quale angolo di incidenza la polarizzazione è totale?
176. Mostrare che una lamina a quarto d’onda può trasformare un’onda polarizzata linearmente in un’onda polarizzata circolarmente. Come devono essere orientati tra loro gli assi della lamina e del polarizzatore?
177. Mostrare che il grado di polarizzazione della luce non polarizzata è 0, mentre il grado di polarizzazione della luce totalmente polarizzata è 1.
178. Come funzionano gli occhiali antiriflesso?
179. Quale stato di polarizzazione riceve la minima attenuazione passando attraverso una lente di occhiali antiriflesso?
180. Come funziona un display a cristalli liquidi?
181. Perché sovrapponendo, con l’opportuno orientamento, un polarizzatore a un display a cristalli liquidi, il display si oscura?
182. Come si definisce un raggio luminoso?
183. In quali condizioni vale l’ottica geometrica?
184. In quali condizioni la diffrazione non è trascurabile?
185. Qual’è l’ordine di grandezza dell’apertura angolare di un fascio di luce prodotto da una fenditura di larghezza a?
186. Enunciare le leggi della riflessione e della rifrazione e mostrare come esse si ricavano dal principio di Huygens-Fresnel..
187. Enunciare il principio di Huygens-Fresnel.
188. Perché uno specchio scambia la destra con la sinistra ma non l’alto con il basso?
189. In quali condizioni si verifica la riflessione totale?
190. Scrivere l’equazione del diottro sferico.
191. Ricavare l’equazione del diottro sferico dalla legge di Snell.
192. Mostrare ghe il prodotto dell’ingrandimento lineare trasversale e dell’ingrandimento angolare di un diottro sferico è uguale al rapporto dei due indici di rifrazione.
193. Definire l’ingrandimento lineare trasversale e l’ingrandimento angolare.
194. Costruire, nelle varie condizioni, l’immagine di un oggetto prodotta da un diottro sferico.
195. Scrivere l’equazione di uno specchio sferico.
196. Costruire, nelle varie condizioni, l’immagine di un oggetto prodotta da uno specchio sferico.
197. Scrivere l’equazione di una lente sottile.
198. Ricavere l’equazione di una lente sottile dall’equazione del diottro sferico.
199. Costruire, nelle varie condizioni, l’immagine di un oggetto prodotta da una lente sottile.
200. Mostrare ghe il prodotto dell’ingrandimento lineare trasversale e dell’ingrandimento angolare di una lente sottile è uguale a 1.
201. Descrivere l’aberrazione sferica. Una lente avente le superfici perfettamente sferiche è affetta da aberrazione sferica?
202. Descrivere l’aberrazione di coma.
203. Descrivere l’astigmatismo dei fasci inclinati.
204. Descrivere la curvatura di campo di una lente.
205. Qual’è l’origine dell’aberrazione cromatica di una lente?
206. Qual’è la funzione del diaframma e dell’otturatore di una macchina fotografica?
207. Come si definisce l’apertura relativa di un obiettivo fotografico?
208. Che diametro ha la lente di un’obiettivo da 200 mm f/2?
209. Risulta più chiara una foto scattata con diaframma 8 e tempo 1/125 oppure una foto scattata con diaframma 32 e tempo 1/60?
210. Come si può schematizzare nel modo più semplice l’occhio umano?
211. È maggiore la profondità di campo di una foto scattata con diaframma 8 e tempo 1/125 oppure quella di una foto scattata con diaframma 4 e tempo 1/250?
212. Spiegare come mai nell’esperimento di Young, lo schermo non risulta uniformemente illuminato.
213. Trovare la posizione dei minimi e dei massimi di interferenza nell’esperimento di Young.
214. Tovare l’intensità luminosa in funzione della posizione nell’esperimento di Young.
215. Quali condizioni debbono soddisfare 2 sorgenti di onde e.m. per produrre frange di interferenza osservabili?
216. Che cosa si osserva nell’interferenza di due sorgenti coerenti di luce bianca?
217. Come mai le lampade che illuminano una stanza non interferiscono tra loro?
218. Sostituendo nell’esperimento di Young le 2 fenditure con due lampadine si osservano le frange di interferenza? Perché?
219. In un’interferometro di Michelson avente i due bracci lunghi 1 km, si osservano le frange di interferenza?
220. In un’interferometro di Michelson avente un braccio lungo 1 km e l’altro lungo 500 metri, utilizzando come sorgente la luce du una lampada a incandescenza opportunamente filtrata, si osservano le frange di interferenza? Perché?
221. Come mai si osservano iridescenze nelle bolle di sapone?
222. Come mai si osservano iridescenze in una pozzanghera di acqua sporca di olio?
223. Come si misura l’indice di rifrazione di un gas?