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    Maria LEPORE

    Insegnamento di Fisica

    Corso di laurea magistrale a ciclo unico in MEDICINA E CHIRURGIA (Sede di Napoli)

    SSD: FIS/07

    CFU: 6,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 75,00

    Periodo di Erogazione: Primo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Essendo l'esame uno dei tre obbligatori del semestre filtro segue i contenuti definiti dalla normativa

    Testi di riferimento

    Andrea Alessandrini, Fisica per le scienze della vita, Casa Editrice Ambrosiana. ISBN: 9788808920454 Manuale di Fisica Generale per il semestre filtro, basato su Principi di Fisica di Ezio Ragozzino, Casa Editrice Edises, ISBN 9788836232277 David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker Fondamenti di fisica - Meccanica, Onde, Termodinamica, Elettromagnetismo, Ottica, Casa Editrice Ambrosiana, ISBN 9788808899774

    Obiettivi formativi

    L'insegnamento di Fisica ha l'obiettivo di fornire le conoscenze essenziali di fisica, utili per comprendere i fenomeni naturali e i processi biologici, con particolare attenzione alle applicazioni in area biomedica.

    Prerequisiti

    Sono richieste conoscenze di matematica, fisica, chimica e biologia che rispondono alla preparazione promossa dalle istituzioni scolastiche che organizzano attività educative e didattiche coerenti con le Indicazioni nazionali per i licei e con le Linee guida per gli istituti tecnici e per gli istituti professionali

    Metodologie didattiche

    Corso online

    Metodi di valutazione

    Esame come da test nazionale

    Programma del corso

    Unità didattica 1. Introduzione ai metodi della fisica (impegno didattico valutato in CFU= 0.25) Interpretare elementi di base di matematica e fisica (grafici e formule). Risolvere operazioni tra vettori; eseguire conversioni tra unità di misura: - Notazione scientifica; - Grandezze fisiche, dimensione ed unità di misura, Sistema Internazionale delle unità di misura. Conversioni tra unità di misura e stima ordine di grandezza. Grandezze estensive ed intensive. Grandezze scalari e vettoriali. - Equazioni con variabili che rappresentano grandezze fisiche; - Funzioni trigonometriche elementari; grafici; concetto di derivata ed integrale. - Vettori: definizione, componenti, operazioni (esempi: somma, differenza, prodotto scalare e prodotto vettoriale). Unità didattica 2. Meccanica (impegno didattico valutato in CFU= 1.5) Descrivere e interpretare elementi di meccanica. Risolvere problemi ed esercizi numerici relativi alla meccanica: - cinematica del punto materiale: definizione di posizione e spostamento nel tempo. Concetto di traiettoria e legge oraria. Distinzione tra velocità media e velocità istantanea, tra accelerazione media e accelerazione istantanea. Studio dei moti rettilinei e curvilinei, con esempi significativi: moto rettilineo uniforme, moto uniformemente accelerato, caduta libera, moto parabolico. Descrizione qualitativa del moto circolare uniforme e del concetto di accelerazione centripeta. Introduzione al moto armonico, utile per comprendere fenomeni periodici semplici. - Dinamica del punto materiale: analisi delle interazioni tra corpi e formulazione dei tre principi della dinamica. Significato fisico del principio di inerzia e condizioni per l’equilibrio statico (prima legge). Legame tra forza risultante e accelerazione (seconda legge). Azione e reazione tra corpi in interazione (terza legge). Applicazione ai concetti di equilibrio traslazionale. Definizione di forza e principali esempi: forza peso, forza gravitazionale, forze di contatto e forza di attrito (statico e dinamico), tensione, forze elastiche e legge di Hooke per molle ideali. - Lavoro ed energia: concetto di lavoro meccanico come effetto di una forza applicata su un corpo. Definizione di potenza e relazione con il lavoro svolto in un intervallo di tempo. Teorema dell’energia cinetica. Lavoro e confronto tra forze conservative e forze non conservative. Definizione di energia potenziale. Esempi: energia potenziale gravitazionale ed energia potenziale elastica. Energia meccanica come somma di energia cinetica ed energia potenziale. Teorema di conservazione dell’energia meccanica nei sistemi ideali. - Quantità di moto: introduzione al concetto di quantità di moto e di impulso. Legame tra impulso e variazione della quantità di moto. Principio di conservazione della quantità di moto nei sistemi isolati. Applicazioni agli urti in una dimensione, con distinzione tra urti elastici e anelastici. - Sistemi di corpi: definizione di centro di massa e descrizione del suo moto, legge di Hooke generalizzata, modulo di Young e carico di rottura dei materiali. Unità didattica 3. Meccanica dei fluidi (impegno didattico valutato in CFU= 1) Descrivere e interpretare elementi di meccanica dei fluidi. Correlare i principi della fluidodinamica con i flussi, resistenze e pressioni fisiologiche nei sistemi biologici. Risolvere problemi ed esercizi numerici relativi alla meccanica dei fluidi: - Stati di aggregazione della materia: caratteristiche fondamentali dei fluidi rispetto ai solidi. Definizione di pressione e densità, e loro ruolo nel comportamento statico e dinamico dei fluidi. - Leggi dell'idrostatica: legge di Stevino per la pressione nei liquidi in funzione della profondità; principio di Pascal per la trasmissione della pressione nei fluidi incomprimibili; principio di Archimede per la spinta che un fluido esercita su un corpo immerso. Analisi delle condizioni di galleggiamento. Strumenti e metodi per la misura della pressione (esperimento di Torricelli, manometro). - Fluidi in movimento (idrodinamica): concetti di flusso e portata, distinzione tra moto stazionario e turbolento, con attenzione particolare al moto laminare. Equazione di continuità e conservazione della massa nei fluidi ideali. Teorema di Bernoulli e sua interpretazione in termini di conservazione dell'energia meccanica. Teorema di Torricelli. Applicazioni a situazioni fisiologiche (stenosi e aneurisma). - Fluidi reali e viscosità: analisi del moto laminare, profilo parabolico della velocità, concetto di gradiente di velocità. Legge di Poiseuille e resistenze idrauliche in serie e in parallelo. - Fenomeni di superficie: tensione superficiale e suoi effetti su piccole quantità di liquido. Fenomeni di capillarità e comportamento delle interfacce fluide, sia piane che curve. Pressione di curvatura e sua descrizione qualitativa mediante la legge di Laplace, con riferimento ai fenomeni osservabili in contesti biologici (ad esempio nei polmoni o nei capillari sanguigni). Unità didattica 4. Onde Meccaniche (impegno didattico valutato in CFU= 0.5) Descrivere ed interpretare elementi di onde meccaniche. Correlare i fenomeni ondulatori in ambito acustico. Risolvere problemi ed esercizi numerici relativi alle onde meccaniche: - Onde meccaniche: introduzione alla natura delle onde meccaniche come fenomeni di propagazione di energia e perturbazione attraverso un mezzo materiale. Concetto di oscillatore armonico come modello base di generazione di onde. Definizione di frequenza, periodo, pulsazione e lunghezza d’onda. Velocità di propagazione delle onde e relazione tra i parametri ondulatori. Equazione di propagazione per onde armoniche semplici. Descrizione del vettore d’onda. Esempi di onde monodimensionali: onde trasversali su una corda e onde longitudinali, come quelle sonore nei fluidi. - Principi di sovrapposizione e interferenza: sovrapposizione lineare di onde armoniche e formazione di interferenze costruttive e distruttive. Onde stazionarie: condizioni di formazione e significato fisico. - Energia trasportata dalle onde: concetto di energia associata a un’onda meccanica. Potenza trasportata da un’onda in un mezzo elastico. Intensità dell’onda come quantità fisica misurabile, legata all’energia trasportata per unità di area e di tempo. - Onde acustiche: propagazione del suono nei diversi mezzi materiali, con particolare attenzione alla velocità del suono in aria e in altri materiali. Relazione tra intensità acustica e percezione sonora. Definizione di livello di intensità sonora in decibel. Concetto di soglia uditiva e limiti di udibilità dell’orecchio umano. - Effetto Doppler: descrizione qualitativa e interpretazione del cambiamento apparente della frequenza percepita in funzione del moto relativo tra sorgente e osservatore. Unità didattica 5. Termodinamica (impegno didattico valutato in CFU= 1) Descrivere ed interpretare elementi di termodinamica. Risolvere problemi ed esercizi numerici relativi alla termodinamica: - Concetti fondamentali: definizione di sistema e ambiente. Variabili termodinamiche (pressione, volume, temperatura) e stato termodinamico. Funzioni di stato. Temperatura e sue scale di misura. Caratteristiche dei gas ideali, legge dei gas perfetti, costante universale dei gas. Gas reali: concetto di temperatura critica e deviazioni dal comportamento ideale. Energia interna e interpretazione microscopica basata sulla teoria cinetica dei gas. - Calore e capacità termica: scambi di energia sotto forma di calore. Definizione di capacità termica e calore specifico, con riferimento ai gas ideali. Fenomeni di cambiamento di stato fisico (fusione, evaporazione, condensazione), calore latente. Calorimetria e metodi sperimentali per la misura del calore scambiato. - Meccanismi di trasmissione del calore: conduzione termica, convezione e irraggiamento. Flusso di calore. Emissione termica, legge di Wien e potenza irraggiata. Esempi di trasmissione del calore. - Primo principio della termodinamica: definizione e significato fisico. Energia interna, calore e lavoro. Applicazione del primo principio alle trasformazioni termodinamiche. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Trasformazioni canoniche nei gas ideali: isoterma, isocora, isobara, adiabatica, con confronto qualitativo dei comportamenti. - Secondo principio della termodinamica: enunciati fondamentali e concetto di irreversibilità. Cicli termodinamici: definizione e funzionamento. Macchine termiche, rendimento, ciclo di Carnot. Entropia come funzione di stato, implicazioni macroscopiche e interpretazione statistica. Legame tra variazione dell’entropia e direzione naturale dei processi termodinamici. Unità didattica 6. Elettricità e magnetismo (impegno didattico valutato in CFU= 1.25) Descrivere e interpretare elementi di elettricità e magnetismo. Comprendere i fenomeni elettrici e magnetici. Risolvere problemi ed esercizi numerici relativi agli elementi di elettricità e magnetismo: - Carica elettrica e interazioni: proprietà fondamentali della carica elettrica, unità di misura, conservazione della carica. Interazione tra cariche puntiformi e legge di Coulomb. Definizione di campo elettrico e rappresentazione tramite linee di forza. Campo generato da una carica puntiforme o da una distribuzione di più cariche puntiformi. Moto di una carica in un campo elettrico uniforme. - Legge di Gauss: flusso del campo elettrico attraverso una superficie chiusa. Applicazioni a distribuzioni simmetriche di carica: sfera conduttrice, piano uniformemente carico, filo carico in equilibrio elettrostatico. - Energia e potenziale elettrico: energia potenziale associata a una distribuzione di cariche. Definizione di potenziale elettrico e differenza di potenziale. Conservazione dell’energia per una carica in movimento in un campo elettrico. Dipolo elettrico e momento di dipolo. - Conduttori e dielettrici (isolanti): fenomeni di induzione elettrostatica e fenomeni di polarizzazione - Corrente elettrica: corrente continua, intensità di corrente, generatore elettrico e differenza di potenziale applicata. Conduzione nei conduttori ohmici. Leggi di Ohm, resistenza e resistività dei materiali. Potenza elettrica dissipata per effetto Joule. Combinazione di resistenze in serie e in parallelo. - Capacità e condensatori: concetto di capacità elettrica. Capacità del condensatore piano, effetto della presenza di un dielettrico. Energia immagazzinata in un condensatore carico. Collegamenti di condensatori in serie e in parallelo. Carica e scarica di un condensatore nel tempo. - Campo magnetico: origine del campo magnetico dalle correnti elettriche (Esperimento di Oerstedt). Forza di Lorentz su una carica in moto e su un filo percorso da corrente. Moto circolare di una carica elettrica in un campo magnetico uniforme. Momento torcente su una spira percorsa da corrente immersa in un campo magnetico uniforme. Momento di dipolo magnetico. - Legge di Biot-Savart: contributo infinitesimo al campo magnetico generato da una corrente. Esempi: filo rettilineo, spira circolare, solenoide ideale. Distribuzione del campo e orientamento. - Induzione elettromagnetica: variazione del flusso magnetico e generazione di forza elettromotrice. Legge di Faraday-Neumann-Lenz. Correnti indotte e loro verso. - Applicazioni: potenziali di membrana cellulare, depolarizzazione e ri-polarizzazione delle membrane cellulari. Unità didattica 7. Radiazioni elettromagnetiche (impegno didattico valutato in CFU= 0.5) Descrivere e interpretare elementi di radiazioni elettromagnetiche. Comprendere gli effetti delle radiazioni. Risolvere problemi ed esercizi numerici relativi agli elementi di radiazioni elettromagnetiche: - Radiazione elettromagnetica: natura ondulatoria delle onde elettromagnetiche come combinazione di campi elettrici e magnetici oscillanti perpendicolari tra loro; caratteristiche fondamentali come lunghezza d’onda, frequenza, velocità di propagazione nel vuoto e nei mezzi materiali, ampiezza e intensità dell’onda. Relazione tra intensità dell’onda e quantità di energia trasportata. Unità di misura principali. - Spettro della radiazione elettromagnetica: suddivisione dello spettro in regioni (onde radio, microonde, infrarosso, luce visibile, ultravioletto, raggi X, raggi gamma), ordine crescente di frequenza e decrescente di lunghezza d’onda. - Quantizzazione dell’energia: concetto di fotone come quanto di energia associato alla radiazione; relazione tra energia del fotone e frequenza. Interpretazione dell’effetto fotoelettrico e implicazioni sulla natura quantistica della radiazione. Assorbimento selettivo dei fotoni da parte di molecole biologiche. - Radioattività e decadimenti radioattivi: definizione di nucleo instabile, concetto di isotopi radioattivi. Tipi principali di decadimento (alfa, beta, gamma) e trasformazioni nucleari associate. - Radiazioni ionizzanti e non ionizzanti: distinzione basata sull’energia trasportata dalla radiazione rispetto all’energia di ionizzazione degli atomi. Esempi di radiazioni non ionizzanti (onde radio, microonde, infrarosso) e ionizzanti (raggi X, raggi gamma). - Ottica: leggi della riflessione e della rifrazione della luce, concetto di indice di rifrazione, fenomeno della dispersione. Proprietà delle lenti sottili: lenti convergenti e divergenti, formazione delle immagini reali e virtuali. Esempi: il microscopio.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    Since the exam is one of the three compulsory ones of the filter semester, it follows the contents defined by the legislation

    Textbook and course materials

    Andrea Alessandrini, Fisica per le scienze della vita, Casa Editrice Ambrosiana. ISBN: 9788808920454 Manuale di Fisica Generale per il semestre filtro, basato su Principi di Fisica di Ezio Ragozzino, Casa Editrice Edises, ISBN 9788836232277 David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker Fondamenti di fisica - Meccanica, Onde, Termodinamica, Elettromagnetismo, Ottica, Casa Editrice Ambrosiana, ISBN 9788808899774

    Course objectives

    The aim of the Physics course is to provide essential knowledge of physics, useful for understanding natural phenomena and biological processes, with particular attention to applications in the biomedical field.

    Prerequisites

    Knowledge of mathematics, physics, chemistry and biology is required that corresponds to the preparation promoted by the educational institutions that organize educational and teaching activities consistent with the national guidelines for high schools and with the guidelines for technical institutes and professional institutes.

    Teaching methods

    Online course

    Evaluation methods

    Exam as required by national test

    Course Syllabus

    Teaching Unit 1. Introduction to Physics Methods (learning effort assessed in CFU = 0.25) Interpret basic mathematics and physics elements (graphs and formulas). Solve operations between vectors; perform unit conversions: - Scientific notation; - Physical quantities, size and units of measurement, International System of Units. Conversions between units of measurement and order of magnitude estimation. Extensive and intensive quantities. Scalar and vector quantities. - Equations with variables that represent physical quantities; - Elementary trigonometric functions; graphs; concepts of derivative and integral. - Vectors: definition, components, operations (examples: sum, difference, scalar product and vector product). Teaching Unit 2. Mechanics (learning effort assessed in credits = 1.5) Describe and interpret elements of mechanics. Solve problems and numerical exercises related to mechanics: - kinematics of a particle: definition of position and displacement over time. Concept of trajectory and time law. Distinction between average velocity and instantaneous velocity, between average acceleration and instantaneous acceleration. Study of rectilinear and curvilinear motion, with significant examples: uniform rectilinear motion, uniformly accelerated motion, free fall, parabolic motion. Qualitative description of uniform circular motion and the concept of centripetal acceleration. Introduction to harmonic motion, useful for understanding simple periodic phenomena. Dynamics of a particle: analysis of interactions between bodies and formulation of the three laws of dynamics. Physical meaning of the law of inertia and conditions for static equilibrium (first law). Relationship between net force and acceleration (second law). Action and reaction between interacting bodies (third law). Application to the concepts of translational equilibrium. Definition of force and main examples: gravitational force, contact forces and frictional forces (static and dynamic), tension, elastic forces, and Hooke's law for ideal springs. - Work and energy: concept of mechanical work as the effect of a force applied to a body. Definition of power and its relationship to the work done in a time interval. Kinetic energy theorem. Work and comparison between conservative and non-conservative forces. Definition of potential energy. Examples: gravitational potential energy and elastic potential energy. Mechanical energy as the sum of kinetic energy and potential energy. Conservation of mechanical energy in ideal systems. - Momentum: introduction to the concepts of momentum and impulse. Relationship between impulse and change in momentum. Principle of conservation of momentum in isolated systems. Applications to one-dimensional collisions, distinguishing between elastic and inelastic collisions. - Systems of bodies: definition of center of mass and description of its motion, generalized Hooke's law, Young's modulus, and ultimate tensile strength of materials. Teaching Unit 3. Fluid Mechanics (learning commitment assessed in 1 credit) Describe and interpret elements of fluid mechanics. Relate the principles of fluid dynamics to physiological flows, resistances, and pressures in biological systems. Solve problems and numerical exercises related to fluid mechanics: - States of matter: fundamental characteristics of fluids compared to solids. Definition of pressure and density, and their role in the static and dynamic behavior of fluids. - Laws of hydrostatics: Stevin's law for pressure in liquids as a function of depth; Pascal's principle for the transmission of pressure in incompressible fluids; Archimedes' principle for the buoyancy a fluid exerts on an immersed body. Analysis of buoyancy conditions. Instruments and methods for measuring pressure (Torricelli's experiment, manometer). - Fluids in motion (hydrodynamics): concepts of flow and flow rate, distinction between steady and turbulent flow, with particular attention to laminar flow. Continuity equation and conservation of mass in ideal fluids. Bernoulli's theorem and its interpretation in terms of conservation of mechanical energy. Torricelli's theorem. Applications to physiological situations (stenosis and aneurysm). - Real fluids and viscosity: analysis of laminar flow, parabolic velocity profile, concept of velocity gradient. Poiseuille's law and hydraulic resistances in series and parallel. - Surface phenomena: surface tension and its effects on small quantities of liquid. Capillary phenomena and the behavior of fluid interfaces, both flat and curved. Curvature pressure and its qualitative description using Laplace's law, with reference to phenomena observable in biological contexts (for example, in the lungs or blood capillaries). Teaching Unit 4. Mechanical Waves (learning effort assessed in CFU = 0.5) Describe and interpret elements of mechanical waves. Correlate wave phenomena in acoustics. Solve problems and numerical exercises related to mechanical waves: - Mechanical waves: introduction to the nature of mechanical waves as phenomena of energy propagation and perturbation through a material medium. Concept of harmonic oscillator as a basic model of wave generation. Definition of frequency, period, pulsation, and wavelength. Wave propagation speed and relationship between wave parameters. Propagation equation for simple harmonic waves. Description of the wave vector. Examples of one-dimensional waves: transverse waves on a string and longitudinal waves, such as sound waves in fluids. - Principles of superposition and interference: linear superposition of harmonic waves and the formation of constructive and destructive interference. Standing waves: conditions of formation and physical significance. - Energy transported by waves: concept of energy associated with a mechanical wave. Power transported by a wave in an elastic medium. Wave intensity as a measurable physical quantity, related to the energy transported per unit area and time. - Acoustic waves: propagation of sound in different material media, with particular attention to the speed of sound in air and other materials. Relationship between acoustic intensity and sound perception. Definition of sound intensity level in decibels. Concept of hearing threshold and limits of audibility of the human ear. - Doppler effect: qualitative description and interpretation of the apparent change in perceived frequency as a function of the relative motion between source and observer. Teaching Unit 5. Thermodynamics (learning commitment assessed in 1 credit) Describe and interpret elements of thermodynamics. Solve problems and numerical exercises related to thermodynamics: - Fundamental concepts: definition of system and environment. Thermodynamic variables (pressure, volume, temperature) and thermodynamic state. State functions. Temperature and its scales of measurement. Characteristics of ideal gases, ideal gas law, universal gas constant. Real gases: concept of critical temperature and deviations from ideal behavior. Internal energy and microscopic interpretation based on the kinetic theory of gases. - Heat and heat capacity: energy exchange in the form of heat. Definition of heat capacity and specific heat, with reference to ideal gases. Phenomena of change of physical state (fusion, evaporation, condensation), latent heat. Calorimetry and experimental methods for measuring heat exchange. - Heat transfer mechanisms: thermal conduction, convection, and radiation. Heat flow. Thermal emission, Wien's law, and radiated power. Examples of heat transfer. - First law of thermodynamics: definition and physical significance. Internal energy, heat, and work. Application of the first law to thermodynamic processes. Reversible and irreversible processes. Canonical processes in ideal gases: isothermal, isochoric, isobaric, adiabatic, with a qualitative comparison of their behaviors. - Second law of thermodynamics: fundamental statements and the concept of irreversibility. Thermodynamic cycles: definition and operation. Heat engines, efficiency, the Carnot cycle. Entropy as a function of state, macroscopic implications, and statistical interpretation. Relationship between entropy variation and the natural direction of thermodynamic processes. Teaching Unit 6. Electricity and Magnetism (learning commitment assessed in CFU = 1.25) Describe and interpret basic elements of electricity and magnetism. Understand electrical and magnetic phenomena. Solve problems and numerical exercises related to basic elements of electricity and magnetism: - Electric charge and interactions: fundamental properties of electric charge, units of measurement, conservation of charge. Interaction between point charges and Coulomb's law. Definition of electric field and representation using lines of force. Field generated by a point charge or by a distribution of multiple point charges. Motion of a charge in a uniform electric field. - Gauss's law: flux of the electric field through a closed surface. Applications to symmetrical charge distributions: conducting sphere, uniformly charged plane, charged wire in electrostatic equilibrium. - Energy and electric potential: potential energy associated with a distribution of charges. Definition of electric potential and potential difference. Conservation of energy for a charge moving in an electric field. Electric dipole and dipole moment. - Conductors and dielectrics (insulators): electrostatic induction and polarization phenomena. - Electric current: direct current, current intensity, electric source, and applied potential difference. Conduction in ohmic conductors. Ohm's law, resistance and resistivity of materials. Electrical power dissipated by the Joule effect. Combination of resistors in series and parallel. - Capacitance and capacitors: concept of electrical capacitance. Capacitance of a flat-plane capacitor, effect of the presence of a dielectric. Energy stored in a charged capacitor. Connections of capacitors in series and parallel. Charging and discharging a capacitor over time. - Magnetic field: origin of the magnetic field from electric currents (Oerstedt experiment). Lorentz force on a moving charge and on a current-carrying wire. Circular motion of an electric charge in a uniform magnetic field. Torque on a current-carrying loop immersed in a uniform magnetic field. Magnetic dipole moment. - Biot-Savart law: infinitesimal contribution to the magnetic field generated by a current. Examples: straight wire, circular loop, ideal solenoid. Field distribution and orientation. - Electromagnetic induction: variation of magnetic flux and generation of electromotive force. Faraday-Neumann-Lenz law. Eddy currents and their directions. - Applications: cell membrane potentials, depolarization and repolarization of cell membranes. Teaching Unit 7. Electromagnetic Radiation (teaching effort assessed in CFU = 0.5) Describe and interpret elements of electromagnetic radiation. Understand the effects of radiation. Solve problems and numerical exercises related to the elements of electromagnetic radiation: - Electromagnetic radiation: wave nature of electromagnetic waves as a combination of oscillating electric and magnetic fields perpendicular to each other; fundamental characteristics such as wavelength, frequency, speed of propagation in vacuum and in material media, amplitude and intensity of the wave. Relationship between wave intensity and the amount of energy transported. Main units of measurement. - Spectrum of electromagnetic radiation: division of the spectrum into regions (radio waves, microwaves, infrared, visible light, ultraviolet, X-rays, gamma rays), order of increasing frequency and decreasing wavelength. - Quantization of energy: concept of photon as a quantum of energy associated with radiation; relationship between photon energy and frequency. Interpretation of the photoelectric effect and implications for the quantum nature of radiation. Selective absorption of photons by biological molecules. - Radioactivity and radioactive decays: definition of unstable nucleus, concept of radioactive isotopes. Main types of decay (alpha, beta, gamma) and associated nuclear transformations. Ionizing and non-ionizing radiation: distinction based on the energy carried by the radiation compared to the ionization energy of atoms. Examples of non-ionizing radiation (radio waves, microwaves, infrared) and ionizing radiation (X-rays, gamma rays). - Optics: laws of reflection and refraction of light, concept of refractive index, dispersion phenomenon. Properties of thin lenses: converging and diverging lenses, formation of real and virtual images. Examples: the microscope.

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