Appunti, riassunti, compiti, esami e problemi di Fisica

Semiconduttori Intrinseci ed Estrinseci

Semiconduttori Intrinseci

I semiconduttori intrinseci sono semiconduttori senza impurità. Sono caratterizzati dall'avere 4 elettroni nell'ultimo strato atomico e formano una struttura stabile, legandosi agli atomi vicini con legami covalenti, attraverso la condivisione di 4 coppie di elettroni.

Semiconduttori Estrinseci

I semiconduttori estrinseci sono prodotti che contengono un certo numero di impurità, aggiunte per modificarne le proprietà di conducibilità.

Semiconduttore di Tipo N

Il semiconduttore di tipo N è estrinseco. Se a un semiconduttore puro (intrinseco) si aggiungono alcuni atomi con 5 elettroni nel loro ultimo strato (atomi donatori), nella struttura cristallina questi atomi presentano un...

Resistenza e Forze

La resistenza è l'azione che un corpo esercita su un altro, richiedendo il contatto tra i corpi. Le forze sono vettori e si misurano in newton. Possono produrre un cambiamento nello stato di un oggetto (movimento o riposo) o una modifica fisica su di esso.

Tipologie di Forze

• Forze a Distanza: Due corpi interagiscono senza contatto fisico (es. forze tra magneti, forza di gravità).
• Forze di Contatto: Derivano dal contatto fisico tra due o più superfici.

Forze Specifiche

• Forza Peso (P): La forza esercitata su oggetti vicini alla Terra, sempre diretta verso il suolo. P = mg (massa per accelerazione di gravità).
• Forza Normale: La forza esercitata da una superficie su un corpo appoggiato su di essa.
• Forza di Attrito (F_A): Forza parallela

Principi Fondamentali dell'Induzione Elettromagnetica

1. Scienziato associato alla legge di induzione elettromagnetica: Michael Faraday.
2. Scoperta di Faraday: Un cambiamento di corrente in una bobina induce corrente in un'altra bobina.
3. Fattori della forza elettromotrice (FEM) indotta: La velocità con cui cambia il flusso del campo magnetico attraverso la bobina.
4. Grandezza fisica del flusso magnetico: Flusso magnetico (misura la quantità di campo che attraversa una superficie).
5. Dipendenza del flusso magnetico: Angolo tra la superficie e le linee di campo.
6. Fenomeno di corrente indotta: Induzione elettromagnetica (generata dalla variazione del flusso magnetico).
7. Entità della FEM indotta: Dipende dalla velocità di variazione della corrente elettrica.
8. Proporzionalità

Modello Atomico di Thompson

Thompson propose un semplice modello atomico basato principalmente sulla scoperta dell'elettrone, avvenuta tramite una serie di esperimenti in tubi contenenti gas a bassa pressione. Osservò l'emissione di particelle con carica elettrica negativa, che chiamò elettroni. Thompson propose un modello atomico che considera l'atomo come una sfera omogenea di carica positiva, in cui gli elettroni sono immersi, neutralizzando la carica positiva.

Modello Atomico di Rutherford

Rutherford realizzò esperimenti bombardando una sottile lamina d'oro con particelle alfa. Osservando che quasi tutte le particelle attraversavano la lamina senza subire deviazioni significative, mentre solo alcune subivano piccole deviazioni e un numero...

Orientamento e Direttore nei Cristalli Liquidi

3.- Il senso dell'orientamento presente in un cristallo liquido, sia verso l'alto che verso il basso della pagina, può essere rappresentato da una freccia verticale. Esistono sempre due possibili scelte per puntare verso l'estremità. Le due direzioni sono equivalenti nel cristallo liquido, per cui ogni scelta è valida.

Il Direttore Vettoriale

Direttore (direttore vettoriale): Rappresenta la direzione molecolare di orientamento preferenziale nelle mesofasi dei cristalli liquidi.

Interazione con il Campo Elettrico

4.- In generale, le molecole dei cristalli liquidi sono dipoli elettrici permanenti o indotti, sia lungo che attraverso l'asse lungo della molecola. La molecola è orientata in modo che il...

Legge di Coulomb

L'entità di ciascuna delle forze elettriche che si esercitano tra due cariche puntiformi a riposo è direttamente proporzionale al prodotto delle grandezze di entrambe le cariche e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che le separa.

La legge di Coulomb è valida principalmente in condizioni stazionarie, cioè quando non c'è un movimento significativo di carica o, come approssimazione, quando il movimento avviene a basse velocità e su traiettorie rettilinee e uniformi. Per questo motivo viene spesso chiamata forza elettrostatica.

Espressione matematica

In termini matematici, l'entità della forza che ciascuna delle due cariche puntiformi e esercita sull'altra, separate da una distanza , si esprime come:

Dati

L'eco del Big Bang: La radiazione cosmica di fondo

L'espansione dell'universo ha portato i fotoni della radiazione luminosa a raffreddarsi fino a raggiungere la temperatura attuale. Ciò comporta una riduzione dell'intensità della radiazione e, di conseguenza, un aumento della lunghezza d'onda verso le frequenze delle microonde; questo fenomeno è noto come radiazione cosmica di fondo.

Le ere delle galassie

La materia si è organizzata in atomi di idrogeno, elio e litio, formando una vasta nebulosa primordiale da cui le galassie si sono generate tramite meccanismi di instabilità gravitazionale. È probabile che la forza di gravità, agendo sulle fluttuazioni iniziali o sulle irregolarità di densità e temperatura generate durante l'inflazione,...

Contesto Iniziale

A causa di ciò (si noti che l'espansione dell'universo si è verificata quando la sua temperatura era di 3000 K (Weinberg, 1977)).

2.2 Evoluzione Stellare e Gerarchia Cosmica

La materia nell'universo è organizzata in una gerarchia di corpi celesti, elencati di seguito in ordine decrescente di dimensioni:

• Ammassi di galassie
• Galassie
• Stelle, pulsar e buchi neri
• Pianeti e satelliti
• Comete
• Asteroidi
• Meteoroidi
• Polvere
• Molecole
• Atomi di Idrogeno (H) ed Elio

Scala Subatomica e Mezzo Intergalattico

Sulla scala subatomica, lo spazio tra stelle e galassie è pieno di raggi cosmici (particelle nucleari) e fotoni (luce).

Le stelle sono le unità di base della gerarchia dei corpi celesti che continuano ad evolversi tramite reazioni nucleari. Molti...

Fondamenti di Elettricità e Componenti Elettrici Chiave

Di seguito sono riportate le definizioni fondamentali relative ai concetti di elettricità, potenziale, energia e componenti di base di un circuito.

Definizioni Elettriche Essenziali (Set 1)

1. Differenza di Potenziale Elettrico (D.D.P.E.)

   Il lavoro necessario per spostare oggetti tra due punti sul campo elettrico.

2. Condensatore

   Un dispositivo costituito da due conduttori (armature) separati da un dielettrico (un isolante come plastica, ceramica, ecc.) utilizzato per immagazzinare una notevole carica elettrica in un'area molto piccola.

3. Corrente Elettrica

   È il movimento di elettroni o di cariche elettriche in un conduttore. Gli elettroni si muovono dal potenziale più basso al potenziale più alto,

Introduzione all'Ottica

L'Ottica è il ramo della fisica che studia il comportamento della luce, le sue caratteristiche e manifestazioni, analizzando come la luce interagisce con la materia.

Rami Principali dell'Ottica

Ottica Geometrica (Ottica a Raggi)

In fisica, l'ottica geometrica si basa sulle leggi fenomenologiche di Snell relative alla riflessione e alla rifrazione. L'ottica geometrica utilizza il concetto di fascio di luce.

Ottica Fisica

È la branca dell'ottica che considera la luce come un'onda e spiega quei fenomeni che non potevano essere interpretati utilizzando il modello del fascio di luce.

Teorie sulla Natura della Luce

La luce possiede una natura complessa: a seconda dell'aspetto che si osserva, essa può essere vista come un'onda o...