Programma:
L’osservazione della natura: dal fenomeno al modello.
Le misure sperimentali: misura, incertezza e unità di misura; media, semidispersione e scarto quadratico medio; misure per eccesso e per difetto; propagazione dell’errore di misura.
Statistica e trattamento dei dati: distribuzioni statistiche, distribuzione normale, distribuzioni multimodali; rappresentazione grafica dei punti sperimentali; probabilità e frequenza; regressione lineare.
La notazione scientifica e il Sistema Internazionale: potenze di dieci e prefissi, unità di misura fondamentali e derivate, conversione fra unità di misura, le unità fuori dal Sistema Internazionale.
Cinematica: spazio e tempo, sistemi di riferimento inerziali; moto unidimensionale, distanza, durata, velocità e accelerazione; diagramma orario, moto rettilineo uniforme, moto uniformemente accelerato e moto circolare uniforme; cinematica multidimensionale, i vettori, algebra dei vettori, moto in più dimensioni come composizione di moti unidimensionali indipendenti.
Dinamica: forza, lavoro, energia cinetica e potenziale, quantità di moto e momento angolare, conservazione dell’energia meccanica, prodotto
scalare e prodotto vettoriale, legge di Hooke e moto periodico; cenni di meccanica statistica e termodinamica; cenni su liquidi e gas.
Elettromagnetismo: evoluzione del concetto di campo, grandezze elettromagnetiche, unità di misura, legge di Coulomb, confronto con la legge di gravitazione universale di Newton, fenomeni elettrici macroscopici e microscopici, struttura dei conduttori, elettroni legati ed elettroni liberi; campi elettrici generati da cariche puntiformi, dipoli, quadrupoli; energia potenziale elettrostatica; il campo magnetico, interazione con le cariche in moto, la forza di Lorentz; flusso e circuitazione del campo elettrico e del campo magnetico; la corrente elettrica e le leggi di Ohm; lo spettrometro di massa.
Ottica: la doppia natura della luce, ondulatoria e corpuscolare; ottica geometrica, riflessione e rifrazione, lenti semplici, specchi, legge dei fuochi coniugati, sistemi ottici complessi, microscopi, telescopi, macchine fotografiche e spettroscopi; ottica ondulatoria, interferenza e diffrazione, dispersione, la luce come pacchetto di onde elettromagnetiche, cenni sulle equazioni di Maxwell; ottica quantistica, assorbimento ed emissione della luce, spettroscopia nel visibile, ultravioletto ed infrarosso, il laser.
Struttura della materia: atomi, molecole e stati di aggregazione, interazione luce-materia, struttura del nucleo atomico, isotopi, decadimento nucleare e radioattività alfa, beta e gamma; la meccanica quantistica ed il modello standard della materia e delle interazioni (cenni), il principio di indeterminazione di Heisenberg e il principio di esclusione di Pauli; storia della materia dal big bang alla situazione attuale (cenni).

Note/Informazioni supplementari:
Parte integrante del corso è costituita da elementi di matematica (algebra, geometria, studio delle funzioni, trigonometria e analisi matematica) indicativamente al livello del triennio del liceo scientifico. Gli argomenti specifici saranno scelti in base alle esigenze degli studenti. Gli elementi di matematica non costruiscono materia d’esame.

Kane, Fisica Applicata, Edizione Mediche Scientifiche Internazionali.
Young, University Physics with Modern Physics - Global Edition, Pearson [testo in inglese]
Giancoli Fisica - Edizione con Fisica Moderna, Casa Editrice Ambrosiana
Serway & Jewett - Principi di fisica - EdiSES
Possono essere consultati anche testi scolastici, preferibilmente del triennio del liceo scientifico