ELETTRODINAMICA CLASSICA

FIS/01 - 6 CFU - 2° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

GIUSEPPE RUSSO
Email: giuseppe.russo@ct.infn.it
Edificio / Indirizzo: Dipartimento di Fisica e Astronomia Via S. Sofia 64
Telefono: 0953785416
Orario ricevimento: dalle ore 8 alle ore 9


Prerequisiti richiesti

Conoscenze di meccanica, di elettromagnetismo, di relatività speciale e di calcolo differenziale ed integrale delle funzioni ad più variabili



Frequenza lezioni

Obbligatoria



Contenuti del corso

Formulazione covariante dell’elettromagnetismo

Richiami sulle equazioni di Maxwell - Le leggi di conservazione: vettore di Poynting e tensore degli sforzi di Maxwell – Teorema di decomposizione di Helmoltz - Potenziali del c.e.m. e le trasformazioni di gauge – Metodo della funzione di Green per la soluzione dell’equazione d’onda – Potenziali ritardati – Spazio-tempo di Minkowski - Equazioni di Maxwell in forma covariante - Forza di Minkowski - Quadrivettore densità della forza e tensore energia-momento del c.e.m.- Elementi di calcolo delle variazioni e formulazione lagrangiana della meccanica relativistica – Lagrangiana e hamiltoniana di una carica in c.e.m. esterno –Moto relativistico di cariche in campi elettrici e magnetici uniformi – Soglie dei processi anelastici(*) - Formulazione lagrangiana per sistemi continui e campi - Lagrangiana del campo elettromagnetico – Lagrangiana di Proca – Equazioni di Maxwell-Proca – Alcune conseguenze teoriche derivanti dall’ipotesi di fotoni con massa diversa da zero – Tipici esperimenti per la stima del limite superiore per la massa del fotone.

Teoria classica della radiazione

I potenziali di Liénard e Wiechert – Campo elettromagnetico generato da una carica in moto – Radiazione da carica accelerata a bassa velocità – Formula di Larmor - Stabilità dell’atomo idrogenoide - Distribuzione angolare ed in frequenza(*) della radiazione emessa da una carica accelerata - Radiazione da carica con velocità collineare all’accelerazione – La legge di forza tra due cariche elettriche in moto - Radiazione di Sincrotrone – Formula di Liénard - Radiazione Cherenkov - Diffusione Thomson(*) e Compton della radiazione – Retrodiffusione Compton - Radiazione emessa durante gli urti(*) – Radiazione di frenamento in collisioni coulombiani(*) - Reazione di radiazione – Massa elettromagnetica - Equazione di Abraham–Lorentz per l’autoforza - Potenziali vettori di Hertz – Irraggiamento da un dipolo elettrico e magnetico oscillante.

Fondamenti di teoria della relatività speciale ed estesa

Convenzionalità del metodo di sincronizzazione: simultaneità topologica e simultaneità metrica – Sincronizzazione di Reichenbach (non standard) – Trasformazione di sincronia unidimensionale – Dipendenza dalla direzione del parametro di sincronizzazione – Proprietà della sincronizzazione non standard - Trasformazione di sincronia tridimensionale e sue proprietà – Formulazione alternativa della relatività estesa: trasformazioni generali per le coordinate spazio-temporali – Velocità della luce di sola andata - Trasformazioni di Lorentz come caso particolare delle trasformazioni generali – Ruolo dei due postulati di Einstein nella determinazione dei parametri – Instabilità matematica della teoria della relatività speciale - Velocità della luce di andata e ritorno – Relatività debole e trasformazioni equivalenti – Metodi di sincronizzazione delle velocità simmetriche, per trasporto lento ed assoluta – Proprietà matematiche delle trasformazioni equivalenti – Aspetti convenzionali della teoria della relatività speciale e fenomeni puramente relativistici - Verifiche sperimentali della relatività estesa.

Nota: Gli argomenti contrassegnati con un asterisco sono da intendersi facoltativi.



Testi di riferimento

R. Resnick : Introduzione alla relatività ristretta" - C.E.A., Milano.

A. Aliotta ed altri : Cinquant’anni di relatività - Edizioni UTET

V. Barone Relatività - Bollati Boringhieri

H. Goldstein : Meccanica classica - Zanichelli

S. Bobbio, E. Gatti : Elettromagnetismo, Ottica - Bollati Boringhieri

L. Lovitch, S. Rosati : Fisica Generale: Elettricità,Magnetismo, Elettromagnetismo,

Relatività ristretta, Ottica, Meccanica quantistica - C.E.A.

J.D. Jackson : Elettrodinamica classica - Zanichelli

W. Grainer : Classical Electrodynamics – Springer

L. Landau : Teoria classica dei campi - Ed. Riuniti

L. Landau : Elettrodinamica dei mezzi continui - Ed. Riuniti

H. Reichenbach : Axiomatization of the theory of relativity, University of

California Press 1969

H. Reichenbach : The philosophy of space and time, Dover publications, Inc.

Lo studente è comunque libero di scegliere qualsiasi altro testo a livello universitario.


Altro materiale didattico

testi consigliati



Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

La verifica dell'apprendimento è affidata ad un esame finale orale. Esso tende ad accertare il livello di conoscenza conmplessiva del candidato, la sua capacità di affrontare criticamente gli argomenti studiati e di mettere in correlazione le varie parti del programma. Alla formulazione del voto finale concorreranno sia la padronanza dimostrata nella trattazione degli argomenti oggetteo dell'esame e della terminologia tecnico-scientifica apprpriata, sia la abilità acquisita di mettere in relazione in modo critico i vari argomenti curandone sia gli aspetti matematici che fi


PROVE IN ITINERE

nessuna


PROVE DI FINE CORSO

nessuna


ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

L'esame verte su tutto il programma svolto




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