Tópicos de Física Moderna e Astrofísica

Código:

F202

Sigla:

F202

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2011/2012 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Física e Astronomia
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:AST	36	Plano de Estudos a partir de 2008	2	-	7,5	-
L:B	0	Plano de estudos a partir de 2008	3	-	7,5	-
L:CC	0	Plano de estudos de 2008 até 2013/14	3	-	7,5	-
L:F	40	Plano de estudos a partir de 2008	2	-	7,5	-
L:G	1	P.E - estudantes com 1ª matricula anterior a 09/10	3	-	7,5	-
		P.E - estudantes com 1ª matricula em 09/10	3	-	7,5	-
L:M	0	Plano de estudos a partir de 2009	3	-	7,5	-
L:Q	5	Plano de estudos Oficial	3	-	7,5	-
MI:EF	31	Plano de Estudos a partir de 2007	2	-	7,5	-

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Compreender a inadequação dos conceitos clássicos na interpretação de alguns resultados experimentais e a necessidade de uma nova formulação da Física.
Introduzir a mecânica ondulatória, fazendo aplicações a sistemas unidimensionais.
Compreender a estrutura nuclear e processos nucleares.
Estudar aplicações da Física Quântica em Astrofísica, Matéria Condensada e/ou Óptica.

Programa

1. Introdução histórica: a Física no final do século XIX e a crise da Física clássica no início do século XX.
2. O período de transição e a formulação semi-quântica.
2.1 Propriedades corpusculares da radiação: radiação térmica, efeito fotoelétrico, efeito Compton, produção e aniquilação de pares, raios X.
2.2 Calor específico dos sólidos: teoria clássica (Dulong e Petit) e teoria de Einstein.
2.3 Modelos atómicos: Thomson, Rutherford, Bohr.
2.4 Propriedades ondulatórias da matéria: hipótese de de Broglie, experiências com fendas de Young, difracção de electrões.
3. Mecânica ondulatória : dualidade onda-partícula, princípio da incerteza de Heisenberg. Aplicações.
4. Equação de Schroedinger.
Interpretação de Born. Estados estacionários. Números quânticos. Resolução da equação de Schroedinger para potenciais unidimensionais em escada. Efeito túnel. Aplicações. Apresentação e discussão das funções de onda e níveis de energia de um oscilador harmónico unidimensional.
5. Equação de Scrodinger para um potencial central.
6. Momento angular orbital.
Quantificação.
7. Spin.
Experiência de Stern-Gerlasch. Efeito Zeeman.
8. Elementos de Física nuclear.
9. Temas de desenvolvimento optativos:
O laser.
Nucleossintese estelar.
O Big Bang e a formação do Universo.

Bibliografia Obrigatória

Krane; Modern Physics
Tipler P A and Llewllyn R A; Modern Physics
Serway, Moses, Moyer; Modern Physics

Bibliografia Complementar

Eisberg and Resnick; Quantum Physics
Gasiorowicz; The Strucutre of Matter

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas de caráter expositivo.
Resolução dos problemas propostos pelo professor e/ou pelos alunos nas aulas TP.

Tipo de avaliação

Avaliação por exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	63,00
	Total:	-	0,00

Obtenção de frequência

Nº mínimo de presenças em aulas TP = 3/4 das aulas previstas.
Nº máximo de faltas: 3

Alunos que obtiveram frequência no ano anterior poderão ser dispensados das aulas TP, se estiverem inscritos na 'turma' TP D ou o solicitarem por mail até 2 de Março.
A lista completa dos alunos dispensados será divulgada logo após a data anterior.

Fórmula de cálculo da classificação final

Provas e trabalhos especiais

A atribuição de classificação superior a 17 valores no EXAME poderá exigir uma prova (escrita ou oral) de valorização, em moldes a estabelecer.

Observações

PRÉ-REQUISITOS RECOMENDADOS
Cálculo Infinitesimal I e II, Algebra, Mecânica, Electromagnetismo, Ondas e Meios Contínuos