Italia · Traguardi per lo Sviluppo delle Competenze
5a Liceo Fisica.
Il corso di Fisica per il quinto anno del liceo scientifico affronta i fondamenti dell'elettromagnetismo, della relatività ristretta e della fisica quantistica. Gli studenti svilupperanno competenze analitiche e sperimentali per comprendere le leggi che governano l'universo su scala macroscopica e microscopica, in linea con le Indicazioni Nazionali.
01Elettromagnetismo
Studio dei fenomeni elettromagnetici dinamici, dall'induzione elettromagnetica fino alla sintesi delle equazioni di Maxwell e alle onde elettromagnetiche.
Studio del campo magnetico generato da correnti e del fenomeno dell'induzione elettromagnetica di Faraday-Neumann-Lenz. Analisi delle applicazioni pratiche come alternatori e trasformatori.
Sintesi delle leggi dell'elettromagnetismo attraverso le quattro equazioni di Maxwell. Comprensione della corrente di spostamento e dell'unificazione dei campi elettrico e magnetico.
Propagazione del campo elettromagnetico nel vuoto e nella materia. Analisi dello spettro elettromagnetico e delle proprietà delle onde.
02La Relatività Ristretta
Analisi della crisi della fisica classica, introduzione ai postulati di Einstein e studio delle conseguenze cinematiche e dinamiche della relatività speciale.
Analisi della crisi dell'etere luminifero e dell'esperimento di Michelson-Morley. Introduzione ai postulati di Einstein e al concetto di simultaneità relativa.
Studio delle conseguenze cinematiche della relatività ristretta attraverso le trasformazioni di Lorentz. Risoluzione di paradossi classici come quello dei gemelli.
Introduzione alla quantità di moto relativistica e all'energia totale. Comprensione della celebre equazione E=mc² e delle sue implicazioni fisiche.
03Fondamenti di Meccanica Quantistica
Esplorazione dei fenomeni che hanno portato alla nascita della fisica quantistica, dal corpo nero al principio di indeterminazione di Heisenberg.
Studio del problema del corpo nero e della catastrofe ultravioletta. Introduzione alla quantizzazione dell'energia proposta da Max Planck.
Analisi dell'effetto fotoelettrico e della spiegazione di Einstein basata sui fotoni. Studio dell'effetto Compton come conferma della natura corpuscolare della luce.
Evoluzione dei modelli atomici fino a Bohr e spiegazione degli spettri a righe. Introduzione all'ipotesi di de Broglie sulla natura ondulatoria della materia.
Introduzione ai fondamenti concettuali della meccanica quantistica. Analisi del principio di indeterminazione e delle sue conseguenze filosofiche e fisiche.
04Fisica Nucleare e Astrofisica
Studio della struttura del nucleo atomico, delle reazioni nucleari e introduzione alle particelle elementari e all'evoluzione dell'universo.
Studio delle proprietà del nucleo atomico, degli isotopi e della forza nucleare forte. Analisi dei decadimenti radioattivi alfa, beta e gamma.
Comprensione dei processi di fissione e fusione nucleare in relazione al difetto di massa. Applicazioni energetiche e processi stellari.
Panoramica sulle particelle elementari, i quark e i leptoni. Cenni sull'espansione dell'universo e sulla radiazione cosmica di fondo.