Elementi di elettricità e di magnetismo

2018, ristampa riveduta e corretta

Come si rappresentano i fenomeni elettrici e quelli magnetici, e come si tiene conto delle esperienze fondamentali che li riguardano? A queste domande risponde questo libro, nato da una esperienza didattica concreta - informale ma ripetuta per oltre un decennio - con studenti dell'ultimo anno dei licei. Si parte dai campi, elettrico e di induzione magnetica e dalle loro sorgenti, regolati da equazioni che costituiscono le leggi fondamentali dell'elettricità e del magnetismo, e poi dell'elettromagnetismo; leggi espresse con operazioni matematiche proprie dei campi, introdotte in modo sostanzialmente rigoroso ma comprensibile anche a studenti che ignorino l'analisi. Con tali strumenti nel libro si dipana una storia che parte dai fenomeni in cui il tempo non interviene: limitandosi a questi, elettricità e magnetismo appaiono come aspetti della natura distinti tra loro; ma poi arrivano le esperienze di Faraday, dove il tempo conta, e avviene la prima riunificazione nella storia della fisica. Da qui a Maxwell e alle sue equazioni il passo è breve: le onde elettromagnetiche portano a svelare la natura della luce, conquista clamorosa del pensiero scientifico nel XIX secolo! Lungo questo percorso si affronta anche la descrizione dei fenomeni elettrici e magnetici nei mezzi materiali: si illustra così come trattare i processi nel mondo microscopico e la differenza fondamentale tra grande e piccolo. Il volume non richiede conoscenze preliminari e usa un linguaggio amichevole ma sempre rigoroso; è rivolto a studenti motivati, ai loro insegnanti e a chiunque voglia conoscere questo capitolo fondamentale della nostra comprensione della natura.

Emilio Doni, nato a Sarzana nel 1943, si è formato scientificamente nel gruppo di fisici dello stato solido costituito a Pisa da Franco Bassani. Si è occupato di teoria dei livelli elettronici in composti cristallini, di teoria della spettroscopia non lineare, di questioni di teoria dei gruppi spaziali, di interpretazione di spettri ottici sperimentali, di tecniche di calcolo dei livelli elettronici nella materia condensata; ha anche realizzato programmi per il calcolo automatico di tali livelli. Ricercatore del Consiglio nazionale delle ricerche - attivo nel Gruppo nazionale di struttura della materia, di un cui settore è stato responsabile nazionale per alcuni anni, e da ultimo assegnato al laboratorio NEST della Scuola normale superiore - ha svolto l'intera sua attività nel dipartimento di fisica dell'Università di Pisa. Ha insegnato struttura della materia e fisica dei materiali per la fotonica per il corso di laurea in fisica dell'Università di Pisa; ha anche tenuto il corso di fisica per gli studenti di informatica. In gioventù ha insegnato alla università di Asmara: esperienza intensa, drammatica, appassionata, il ricordo più caro della sua storia professionale.