Legge di Coulomb e definizione di carica elettrica. Principio di sovrapposizione. Definizione di campo elettrico. Flusso del campo elettrico e applicazione del teorema di Gauss all' elettrostatica. Campo elettrico di sorgenti distribuite. Potenziale elettrostatico e lavoro prodotto dal campo elettrico. Dipolo elettrico, momento di forza ed energia di un dipolo elettrico . Equazione di Poisson.
Concetto di conduttore ideale. Campo elettrico, potenziali e forze di superficie di un conduttore ideale. Teorema generale di elettrostatica ed equazione di Laplace. Metodo delle immagini. Coefficienti di capacita`. Condensatori in serie e in parallelo. Concetto di dielettrico. Polarizzazione e carica di polarizzazione. Vettore induzione elettrica, costante dielettrica, condizioni al contorno alle superfici di un dielettrico. Energia di una distribuzione di cariche, energia in presenza di dielettici .
Diffusione di cariche e mobilita` elettronica. Definizione di corrente elettrica e coefficiente di conducibilita`. Correnti di spostamento. Legge di Ohm e resistenza elettrica. Equazione di continuita` delle cariche. Resistenze in serie e in parallelo. Effetto Joule. Corrente di spostamento. Sorgenti di carica e generatori di corrente elettrica . Generatori ideali di tensione e di corrente. Le leggi di Kirchoff. Circuiti elettrici con resistenze e capacita`. Studio della dinamica temporale di un circuito R-C in presenza di interruttori e generatori .
Forze fra fili percorsi da corrente elettrica. Forza di Lorenz. Conservazione della carica elettrica e breve cenno sulla contrazione relativistica. Interpretazione del campo magnetico intermini relativistici. Relazione di Ampere. Leggi di Biot Savart e di Laplace. Campo magnetico di un filo e di un solenoide. Proprieta` del flusso magnetico. Definizione di momento magnetico. Momento di forza ed energia di un momento magnetico in presenza di un campo magnetico. Moto di cariche in presenza di un campo magnetico. Frequenza di Larmor e rapporto giromagnetico. Definizione di potenziale vettore. Descrizione della magnetostatica in temmini del potenziale vettore.
Legge di Faraday. La dinamo e il motore elettrico. Coefficienti di mutua induzione ed induttanza. Energia magnetica. Diamagnetismo, paramagnetismo e ferromagnetismo. Correnti di magnetizzazione e condizioni al contomo alle superfici dei materiali magnetici . Energia in presenza di campi magnetici . Isteresi magnetica. Riluttanza magnetica e circuiti magnetici. Circuiti elettrici in presenza di induttanze. Circuiti R-L-C. Rappresentazione delle variabili elettriche mediante numeri complessi. Fenomeni di risonanza. Circuiti elettrici in presenza di generatori di tensione o corrente alternata . Trasformatori . Effetto Hall . Equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche. Sorgenti di onde elettromagnetiche, dipoli oscillanti ed antenne. Energia di radiazione e vettore di Poynting. Intensita` di radiazione.
Misure della velocita` della luce. Polarizzazione ed interferenza. Interferenza di due sorgenti monocromatiche e puntiformi. Principio di Huygens. Diffrazione e angolo di diffrazione. Reticolo di diffrazione. Principio di Fermat, indice di rifrazione e legge di Snell. Angolo limite nella rifrazione e fibre ottiche. Coefficienti di trasmissione e di riflessione . Fenomeni di dispersione e spettrometri ottici. Riduzione all' ottica geometrica. Immagini da specchi piani, concavi e convessi. Lunghezza focale. Lenti sottili ed equazioni relative ai fuochi. Sistemi ottici composti, microscopio e telescopio. Potere risolutivo di un dispositivo ottico e aberrazioni.