Equazioni di Maxwell
E' il momento della sintesi finale. Così come un campo magnetico è in grado di creare un campo elettrico, per simmetria, dovrebbe accadere anche l’opposto. La formalizzazione di questa importante osservazione è alla base dello straordinario lavoro di Maxwell.
Prerequisiti
Onde e oscillazioni
Caratteristiche generali della propagazione delle onde
Onde stazionarie
Interferenza e diffrazione delle onde
La legge della riflessione
La legge della rifrazione e suo legame con la velocità di propagazione
La risonanza
Conoscenze (contenuti)
Relazione tra campi elettrici e magnetici variabili
La corrente di spostamento
Sintesi dell’elettromagnetismo: le equazioni di Maxwell
Onde elettromagnetiche piane e loro proprietà
La polarizzazione delle onde elettromagnetiche
L’energia e l’impulso trasportato da un’onda elettromagnetica
Cenni sulla propagazione della luce nei mezzi isolanti, costante dielettrica e indice di rifrazione
Lo spettro delle onde elettromagnetiche
La produzione delle onde elettromagnetiche
Le applicazioni delle onde elettromagnetiche nelle varie bande di frequenza
Abilità
Illustrare le implicazioni delle equazioni di Maxwell nel vuoto espresse in termini di flusso e circuitazione
Discutere il concetto di corrente di spostamento e il suo ruolo nel quadro complessivo delle equazioni di Maxwell
Calcolare le grandezze caratteristiche delle onde elettromagnetiche piane
Applicare il concetto di trasporto di energia di un’onda elettromagnetica
Descrivere lo spettro elettromagnetico ordinato in frequenza e in lunghezza d’onda
Illustrare gli effetti e le principali applicazioni delle onde elettromagnetiche in funzione della lunghezza d'onda e della frequenza
Competenze settoriali
Essere in grado di collegare le equazioni di Maxwell ai fenomeni fondamentali dell’elettricità e del magnetismo e viceversa
Saper riconoscere il ruolo delle onde elettromagnetiche in situazioni reali e in applicazioni tecnologiche