LA STORIA DELL AMALDI

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1 LA STORIA DELL AMALDI Questo libro è stato scritto nel ricordo di Ugo Amaldi (-), illustre matematico, uomo di grande fede e magnifico didatta che nel 0, presso la Zanichelli, pubblicò con Federigo Enriques (-) gli Elementi di geometria, primo di una lunga serie di testi di geometria e analisi usati per più di ottant anni nelle scuole secondarie di tutta Italia. Cinquant anni dopo, Ginestra Amaldi ed Edoardo Amaldi pubblicarono, per la Zanichelli, il Corso di fisica ad uso dei licei scientifici che portava il sottotitolo rielaborato da un testo di Enrico Fermi, testo che era stato pubblicato, sempre dalla Zanichelli, nel. Ginestra Amaldi (-), astronoma, ha pubblicato diversi libri di divulgazione scientifica rivolti ai giovani. Uno di essi, Questo nostro mondo, è stato tradotto in cinque lingue. Edoardo Amaldi (0-), scienziato di fama internazionale, è stato collaboratore di Fermi nella scuola di via Panisperna. Nel dopoguerra ha ricostruito la fisica italiana. Edoardo Amaldi è stato uno dei padri fondatori del CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), il prestigioso centro europeo per la ricerca nucleare, e ha contribuito alla creazione dell ESA (European Space Agency), l ente spaziale europeo. Ha dedicato gli ultimi decenni della sua vita alla ricerca delle onde gravitazionali. Dagli anni Cinquanta a oggi il libro di Edoardo e Ginestra ha avuto numerose edizioni e rifacimenti completi; io ne sono il solo autore da più di vent anni. Più di due milioni di studenti hanno studiato fisica sulle pagine di questi testi. La nuova edizione presenta una fisica ricca di esempi, di esercizi e di risorse multimediali che parlano dell esperienza quotidiana, con particolare attenzione alle competenze fondamentali per vivere nel mondo di oggi. È una fisica che vuole stimolare i giovani cittadini ad acquisire una visione scientifica del mondo, attraverso le spiegazioni semplici ma rigorose che hanno contraddistinto la storia degli «Amaldi». Ugo Amaldi Ginevra, febbraio 0 III

2 LE ONDE MECCANICHE I moti ondulatori Fronti d onda e raggi 0 Le onde periodiche Gomme intelligenti per estrarre energia dalle onde del mare Acciaio inox La diffrazione Qualcuno mi sente? I concetti e le leggi Domande e problemi 0 Test VERSO L ESAME PDF PDF PDF PDF PDF Le onde armoniche PROBLEMA MODELLO Un onda sull acqua L interferenza 0 PROBLEMA MODELLO L interferenza di due onde armoniche L interferenza in un piano e nello spazio IL SUONO Le onde sonore Le caratteristiche del suono PROBLEMA MODELLO Musica in cuffia La riflessione delle onde e l eco Il touch screen a onde sonore PROBLEMA MODELLO L eco dello starter La risonanza e le onde stazionarie Sollecitazioni su un tirante d acciaio ESPERIMENTI CON LO SMARTPHONE I concetti e le leggi Domande e problemi Test VERSO L ESAME Un fischietto per Rex PROBLEMA MODELLO Accordare una chitarra PROBLEMA MODELLO Come funziona il Telepass PDF PDF 0 PDF 0 PDF PDF PDF PDF PDF I battimenti L effetto Doppler 0 IV

3 FENOMENI LUMINOSI Onde e corpuscoli Le onde luminose e i colori L energia della luce Superficie di un pannello solare Le grandezze fotometriche Il principio di Huygens La riflessione e la diffusione della luce 0 L interferenza della luce e l esperimento di Young 0 PROBLEMA MODELLO L esperimento della doppia fenditura La diffrazione della luce PROBLEMA MODELLO Diffrazione da singola fenditura Il reticolo di diffrazione La diffrazione non è più un limite: dal microscopio al nanoscopio 0 ESPERIMENTI CON LO SMARTPHONE PROBLEMA MODELLO Illuminamento di un foglio di carta PROBLEMA MODELLO Il reticolo di diffrazione in trasmissione PDF PDF PDF PDF PDF PDF La rifrazione della luce 00 PROBLEMA MODELLO Il prisma ottico 0 Angolo limite e riflessione totale 0 Un messaggio luminoso da un sub 0 I concetti e le leggi Domande e problemi Problemi Generali Test VERSO L ESAME LA CARICA ELETTRICA E LA LEGGE DI COULOMB L elettrizzazione per strofinìo 0 I conduttori e gli isolanti La definizione operativa della carica elettrica Un azione elettrizzante! La legge di Coulomb PROBLEMA MODELLO La forza di Coulomb e le sue componenti L elettrizzazione per induzione 0 La polarizzazione degli isolanti I concetti e le leggi Domande e problemi Test 0 VERSO L ESAME PROBLEMA MODELLO Trova il punto giusto Uno storico esperimento PDF PDF PDF PDF PDF PDF PDF L esperimento di Coulomb La forza di Coulomb nella materia CCD e CMOS: produrre immagini contando elettroni PROBLEMA MODELLO Cariche sott olio V

4 IL CAMPO ELETTRICO Il vettore campo elettrico Il campo elettrico di una carica puntiforme Tre cariche ai vertici di un triangolo Le linee del campo elettrico 0 Il flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie PROBLEMA MODELLO Giu per il tubo! Il flusso del campo elettrico e il teorema di Gauss Il campo elettrico di una distribuzione piana e infinita di carica Campi elettrici e cellule: l elettroporazione Il campo elettrico di due distribuzioni piane di cariche Altri campi elettrici con particolari simmetrie PROBLEMA MODELLO Il campo elettrico generato da una distribuzione sferica e da una distribuzione lineare Dimostrazione delle formule relative ai campi elettrici con particolari simmetrie I concetti e le leggi 0 Domande e problemi 0 0 Test PROBLEMA MODELLO La dimostrazione del teorema di Gauss per più cariche puntiformi PROBLEMA MODELLO Il campo elettrico dentro e fuori una distribuzione cilindrica di cariche PDF PDF PDF PDF PDF PDF PDF VERSO L ESAME IL POTENZIALE ELETTRICO L energia potenziale elettrica Il potenziale elettrico e la differenza di potenziale Il FIB: una macchina utensile per la microelettronica e le nanotecnologie PROBLEMA MODELLO Dove si annulla il potenziale? PROBLEMA MODELLO Calcolo del campo elettrico dal potenziale I concetti e le leggi Domande e problemi 0 Test VERSO L ESAME Energia potenziale elettrica di un sistema di cariche Che forma hanno le superfici equipotenziali? 0PDF 0 PDF PDF PDF PDF PDF PDF Le superfici equipotenziali Il calcolo del campo elettrico dal potenziale PROBLEMA MODELLO Campo elettrico e differenza di potenziale tra due punti 0 La circuitazione del campo elettrico VI

5 0 FENOMENI DI ELETTROSTATICA Conduttori in equilibrio elettrostatico: la distribuzione della carica Conduttori in equilibrio elettrostatico: il campo elettrico e il potenziale Il problema generale dell elettrostatica PROBLEMA MODELLO Il teorema di Coulomb in azione La capacità di un conduttore Un condensatore vivente I condensatori in parallelo e in serie PROBLEMA MODELLO Una rete di condensatori un po complicata L energia immagazzinata in un condensatore PROBLEMA MODELLO Il lampo del flash Verso le equazioni di Maxwell Carica puntiforme o distribuita con simmetria sferica? PROBLEMA MODELLO La capacità della Terra PDF PDF 00 PDF 00 PDF 0 PDF 0 PDF 0 PDF Sfere conduttrici in equilibrio elettrostatico I concetti e le leggi Domande e problemi Il condensatore Le memorie a semiconduttore: combinazioni di condensatori e transistor Test VERSO L ESAME LA CORRENTE ELETTRICA CONTINUA L intensità della corrente elettrica I generatori di tensione e i circuiti elettrici 0 La prima legge di Ohm PROBLEMA MODELLO Un semplice circuito I resistori in serie e in parallelo Circuito con resistenze in serie e in parallelo 00 Le leggi di Kirchhoff 0 PROBLEMA MODELLO Circuiti complessi 0 PROBLEMA MODELLO Elettricità in casa 0 La forza elettromotrice e la resistenza interna di un generatore di tensione 0 I concetti e le leggi Domande e problemi Test VERSO L ESAME Cariche in movimento PROBLEMA MODELLO Circuito con resistenze in parallelo PROBLEMA MODELLO Dall ideale al reale! 0 PDF 0 PDF 0 PDF 0 PDF 0 PDF 0 PDF PDF PDF L effetto Joule: trasformazione di energia elettrica in energia interna 0 Conduttori di plastica 0 VII

6 LA CORRENTE ELETTRICA NEI METALLI I conduttori metallici L effetto Volta La seconda legge di Ohm e la resistività Il filo di un phon 0 Applicazioni della seconda legge di Ohm 0 PROBLEMA MODELLO Il ponte di Wheatstone La dipendenza della resistività dalla temperatura Carica e scarica di un condensatore In quanto tempo la corrente si dimezza? 0 L effetto termoelettrico L effetto Peltier e i nuovi materiali termoelettrici I concetti e le leggi Domande e problemi Test VERSO L ESAME PROBLEMA MODELLO La temperatura del forno col platino PROBLEMA MODELLO In serie o in parallelo? PROBLEMA MODELLO Un esempio di integrale definito PDF PDF PDF PDF PDF 0 PDF PDF PDF L estrazione degli elettroni da un metallo LA CORRENTE ELETTRICA NEI LIQUIDI E NEI GAS Le soluzioni elettrolitiche I concetti e le leggi L elettrolisi 0 Le leggi di Faraday per l elettrolisi PROBLEMA MODELLO La deposizione elettrolitica Le pile e gli accumulatori Le batterie a ioni di litio 0 Domande e problemi Test VERSO L ESAME Il cloruro di sodio in acqua PROBLEMA MODELLO Radiazione ionizzante fra le piastre di un condensatore Deflessione di un fascio di elettroni in un tubo catodico PDF PDF PDF PDF PDF La conduzione elettrica nei gas PDF PDF I raggi catodici VIII

7 FENOMENI MAGNETICI FONDAMENTALI La forza magnetica e le linee del campo magnetico Forze tra magneti e correnti Forze tra correnti 0 La permeabilità magnetica dell aria L intensità del campo magnetico PROBLEMA MODELLO Una misura di resistenza La forza magnetica su un filo percorso da corrente Il campo magnetico di una spira e di un solenoide Le interfacce cervello-computer 00 PROBLEMA MODELLO Spira contro terra 0 Il motore elettrico 0 L amperometro e il voltmetro 0 I concetti e le leggi 0 ESPERIMENTI CON LO SMARTPHONE 0 Domande e problemi PROBLEMA MODELLO Una nuova forza? Alta tensione PROBLEMA MODELLO Spira rotante PROBLEMA MODELLO Correnti e tensioni con e senza strumenti di misura PDF PDF PDF PDF PDF PDF PDF PDF Il campo magnetico di un filo percorso da corrente PROBLEMA MODELLO Campo magnetico tra fili Test VERSO L ESAME IL CAMPO MAGNETICO La forza di Lorentz Raggi cosmici nel rivelatore Forza elettrica e magnetica Il moto di una carica in un campo magnetico uniforme 0 PROBLEMA MODELLO Da un campo all altro Applicazioni sperimentali del moto delle cariche nel campo magnetico 0 Un applicazione del teorema di Ampère Le proprietà magnetiche dei materiali PROBLEMA MODELLO Il cucchiaio d argento 0 Il ciclo di isteresi magnetica 0 La magnetoresistenza gigante Verso le equazioni di Maxwell Circuito magnetico PROBLEMA MODELLO Il campo magnetico del toroide PDF PDF PDF PDF PDF PDF 0 PDF Il flusso del campo magnetico PROBLEMA MODELLO Flusso e bobina La circuitazione del campo magnetico 0 I concetti e le leggi Domande e problemi Test VERSO L ESAME INDICE ANALITICO A NELL EBOOK: per ripassare IN MINUTI, un riassunto veloce di leggi e grandezze in italiano e in inglese; IN LABORATORIO: esperimenti di laboratorio filmati, per vedere da vicino come si fanno le misure e come si interpretano gli esperimenti; ESPERIMENTI VIRTUALI, da usare sul computer, per fare esperimenti simulando in modo interattivo i fenomeni; ANIMAZIONI ( ora), per esempio Il vettore campo elettrico; FORMULE e DOMANDE E RISPOSTE IN INGLESE, per parlare di fisica con persone da tutto il mondo; MAPPE INTERATTIVE, per ripassare, con domande e risposte per l interrogazione. IX