Fisica Generale e Sanitaria

Anno accademico 2012/2013

Obiettivi formativi del corso

A dispetto del titolo onnicomprensivo i contenuti piú specifici del corso di Fisica Generale sono essenzialmente rivolti a trattare gli aspetti Elettrici, Magnetici e Radiativi della Fisica, essendo i fondamenti più istituzionali e meccanici della Fisica già trattati in altro insegnamento del I° semestre. La finalità è duplice: 1) dare gli elementi propedeutici necessari ad altre discipline del Corso di Laurea che si fondano su conoscenze fisiche o di queste fanno frequente implicito uso (Chimica, Biologia, Biochimica, Fisiologia, Misure elettriche ed elettroniche, Apparecchiature radiologiche ecc.); 2) far raggiungere allo studente una maggiore confidenza su concetti di uso quotidiano, ma non sempre chiari, quali: la luce e le sue proprietà, anche in relazione agli strumenti ottici piú comuni e ai difetti fisici dell’occhio; le forze elettriche e magnetiche; le leggi che governano potenziali e correnti; gli ingredienti elettrici e magnetici di base; le sostanziali differenze tra i casi continuo e alternato; le principali caratteristiche dei campi elettromagnetici e loro propagazione; le strutture di atomo e nucleo specie in relazione alle emissioni radianti X, alfa, beta e gamma; perturbazioni prodotte dalla radiazione nel mezzo attraversato; metodi di rivelazione e controllo.

Risultati dell'apprendimento

Modalità didattica: Lezioni frontali Modalità di verifica: Esame scritto e orale

Programma

Elettricitá e Magnetismo:
Carica eletrica e legge di Coulomb - Costante dielettrica - Campo eletrico - Lavoro elettrico e potenziale elettrostatico - Volt - Campo e potenziale dipolare e da doppio strato - Elettrocardiogramma (cenni) -Teorema di Gauss e sue applicazioni notevoli- La gabbia di Faraday - Induzione elettrostatica e polarizzazione - Capacità elettrica e condensatore - Condensatori in serie e parallelo - Intensità di corrente e legge di Ohm - Resistenze in serie e parallelo - Forza elettromotrice - Leggi di Kirchhoff - Effetto termico della corrente - Conduzione nei liquidi - Passaggio della corrente nel corpo umano - Cenni sulla struttura elettronica di isolanti, conduttori e semiconduttori - Campo magnetico e forze su correnti e magneti - Legge di Biot/Savart - Permeabilità magnetica -Teorema della circuitazione di Ampère - Solenoide - Induzione elettromagnetica e leggi di Faraday/Lenz - Coefficiente di autoinduzione -Tensione e corrente alternata - Impedenza e potenza dissipata - Onde elettromagnetiche - Effetto fotoelettrico e fotone - Effetto termoelettronico
Ottica:
Riflessione, rifrazione e dispersione luminosa - Riflessione totale e fibre ottiche - Endoscopio (cenni) - Elementi di analisi spettrale - Sistema ottico, fuochi e potere diottrico - Lenti sottili e specchi e costruzione delle immagini - Microscopio composto - Potere risolutivo - Aberrazioni - L’occhio come sistema diottrico - Principali ametropie dell'occhio e loro correzione mediante lenti - Carattere ondulatorio della luce - Diffrazione della luce e legge di Huyghens/Fresnel -  Reticolo di diffrazione - Polarizzazione e polarimetria - Luce laser e sue più notevoli proprietà - Microscopio elettronico (cenni).
Atomo, Nucleo, Radiazioni:
Struttura atomica - Modelli atomici di Bohr e Bohr/Sommerfeld - Emissione, assorbimento e luminescenza- Raggi X e loro produzione - Processi di assorbimento X nella materia - L’immagine radiologica - Nucleo e isotopi - Radioattivita’ naturale, radiazioni alfa, beta, gamma e loro effetti - Decadimento radioattivo e vita media

Testi consigliati e bibliografia

D.Halliday-R.Resnick-J.Walker:"Fondamenti di Fisica",Casa Ed. Ambrosiana (Milano). J.W.Kane – M.M.Sternheim: "Fisica Biomedica“, ed. E.M.S.I. (Roma). P.A.Tipler: "Invito alla Fisica“, ed. Zanichelli (Bologna). F.Borsa – D.S.Scannicchio: “Fisica”, ed. UNICOPLI (Milano). D.M.Burns – G.C.MacDonald: “Fisica”, ed. Zanichelli. M.Celasco: “Lineamenti di Fisica Medica”, ed. E.C.I.G. (Genova). N.Molho: “Fondamenti di Fisica”, ed. Monduzzi (Bologna).