Fisica | ELETTRODINAMICA E GRAVITAZIONE

cod. 0522600004

ELETTRODINAMICA E GRAVITAZIONE

	0522600004
	DIPARTIMENTO DI FISICA "E.R. CAIANIELLO"
	CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
	FISICA
	2014/2015

PERCORSO COMUNE

	OBBLIGATORIO
	ANNO CORSO 1
	ANNO ORDINAMENTO 2014
	PRIMO SEMESTRE

MODULI

SSD	CFU	ORE	ATTIVITÀ	TIPO DI ATTIVITÁ FORMATIVA
FIS/02	5	40	LEZIONE	CARATTERIZZANTE
FIS/02	1	12	ESERCITAZIONE	CARATTERIZZANTE

	Obiettivi
	L''insegnamento intende introdurre gli studenti ai fondamenti dell''Elettrodinamica (elettromagnetismo nella sua completa formulazione relativistica) e ai primi elementi della Gravitazione relativistica, sottolineandone le differenze, le analogie e le applicazioni.

	Prerequisiti
	Geometria, Fisica Generale, Relatività Speciale, Analisi Matematica, Dinamica Lagrangiana e Hamiltoniana, Meccanica quantistica.

	Contenuti
	* Introduzione all''Elettrodinamica: Equazioni di Maxwell in forma integrale e identificazione geometrica 3-dimensionale del campo elettrico e di quello magnetico. Forme differenziali e identificazione geometrica 4-dimensionale del campo elettro-magnetico. * Introduzione alla Gravitazione: Massa inerziale e massa gravitazionale, L''esperimento di Eotvos, Il Principio di Equivalenza di Galilei-Einstein, Le equazioni delle geodetiche e il loro limite Newtoniano. Il tempo in un campo gravitazionale e i navigatori satellitari. I Buchi neri di Mitchell-Laplace. La precessione del perielio di Mercurio, La deflessione della luce in un campo gravitazionale. Campi gravitazionali deboli e analogia con l''elettrodinamica. * Elettrodinamica. Equazioni costitutive e la dualità di Hodge. Le equazioni d''onda omogenee in 1+1 e on 3+1 dimensioni. Soluzioni semplici delle equazioni di Maxwell e espansione di Fourier in onde monocromatiche. Polarizzazione e forme d''onda. Il Gruppo di Poincaré. Invarianti del Campo elettromagnetico. Campo di radiazione di una particella carica in moto e sue proprietà. Potenziali di Lienard-Wiechert. Dinamica dei pacchetti d''onda. Lagrangiana e Hamiltoniana del campo elettromagnetico e il tensore impulso energia. Trasformazioni di gauge. Formule di Green. Radiazione elettromagnetica e antenne.

* Introduzione all''Elettrodinamica:
Equazioni di Maxwell in forma integrale e identificazione geometrica 3-dimensionale del campo elettrico e di quello magnetico. Forme differenziali e identificazione geometrica 4-dimensionale del campo elettro-magnetico.
* Introduzione alla Gravitazione:
Massa inerziale e massa gravitazionale, L''esperimento di Eotvos, Il Principio di Equivalenza di Galilei-Einstein, Le equazioni delle geodetiche e il loro limite Newtoniano. Il tempo in un campo gravitazionale e i navigatori satellitari. I Buchi neri di Mitchell-Laplace. La precessione del perielio di Mercurio, La deflessione della luce in un campo gravitazionale.
Campi gravitazionali deboli e analogia con l''elettrodinamica.
* Elettrodinamica.
Equazioni costitutive e la dualità di Hodge. Le equazioni d''onda omogenee in 1+1 e on 3+1 dimensioni. Soluzioni semplici delle equazioni di Maxwell e espansione di Fourier in onde monocromatiche. Polarizzazione e forme d''onda. Il Gruppo di Poincaré. Invarianti del Campo elettromagnetico. Campo di radiazione di una particella carica in moto e sue proprietà. Potenziali di Lienard-Wiechert. Dinamica dei pacchetti d''onda. Lagrangiana e Hamiltoniana del campo elettromagnetico e il tensore impulso energia. Trasformazioni di gauge. Formule di Green. Radiazione elettromagnetica e antenne.

	Metodi Didattici
	Lezioni frontali e guida alla compilazione di una tesina su un argomento connsso con gli argomenti del corso. Appunti dalle lezioni fornite dal docente.

	Verifica dell'apprendimento
	Colloquio orale

	Testi
	G. VILASI, Hamiltonian Dynamics, World Scientific (2001) L. LANDAU – E. LIFCHITZ, Teoria dei Campi, Editori Riuniti J. D. JACKSON, Classical Electrodynamics, J. Wiley