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Tópicos Complementares de Física

Código: F4028     Sigla: F4028     Nível: 400

Áreas Científicas
Classificação Área Científica
OFICIAL Física

Ocorrência: 2020/2021 - 1S Ícone do Moodle

Ativa? Sim
Página Web: http://moodle.up.pt/course/view.php?id=2445
Unidade Responsável: Departamento de Física e Astronomia
Curso/CE Responsável: Mestrado em Física Médica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla Nº de Estudantes Plano de Estudos Anos Curriculares Créditos UCN Créditos ECTS Horas de Contacto Horas Totais
M:FM 2 Plano de estudos do Mestrado em Física Médica da partir de 2013 1 - 6 42 162
M:FQCE 0 Plano de Estudos do M:FQCE_2013-2014 1 - 6 42 162
2

Docência - Responsabilidades

Docente Responsabilidade
Augusto da Silveira Rodrigues Regente
Maria de Fátima Gonçalves da Mota Regente

Docência - Horas

Teorico-Prática: 3,00
Tipo Docente Turmas Horas
Teorico-Prática Totais 1 3,00
Augusto da Silveira Rodrigues 1,56
Maria de Fátima Gonçalves da Mota 0,80
Ana Rita Pires Gaio 0,64

Língua de trabalho

Inglês

Objetivos

Unidade curricular com organização em módulos, em que se pretende abordar diversos tópicos sobre Eletromagnetismo, Oscilações, Ondas e Ótica, e relacionar aspetos de fundamentação com fenómenos, técnicas e instrumentos comuns.


Resultados de aprendizagem e competências

Adquirir conhecimentos e capacidades operacionais em áreas variadas de Física. Obter capacidades de analisar e discutir  questões concetuais e de interpretação.

Capacidade de resolver situações físicas básicas envolvendo questões de eletricidade, magnetismo, eletromagnetismo, ondas e ótica, e de solucionar problemas básicos desses tópicos. Capacidade de estabelecer ligações a situações experimentais simples, mas relevantes.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

Módulo 1: Tópicos de Eletromagnetismo. Condutores, isoladores, semicondutores. Campo elétrico estático de cargas pontuais e distribuições contínuas de carga. Linhas de campo elétrico. Lei de Gauss. Condutores em equilíbrio. Potencial e energia potencial elétrica. Superfícies equipotenciais. Campo conservativo. Energia elétrica de sistemas de cargas. Capacidade, condensadores e dieléctricos. Associações de condensadores. Corrente elétrica estacionária. Condutividade elétrica. Lei de Ohm. Resistência elétrica. Lei de Joule. Modelo de gerador. Associações de resistências. Leis de Kirchhoff. Circuito RC. Campo magnético e força magnética. Movimento de partículas carregadas em campos elétricos e magnéticos. Momento magnético e forças magnéticas. Lei de Biot e Savart. Campo magnético de distribuições de corrente. Solenóide. Lei de Gauss magnética. Lei de Ampère; exemplos. Indução magnética. Lei de Faraday; exemplos. Indutância. Circuito RL. Energia magnética. Magnetismo na matéria. Equações de Maxwell.
Módulo 2: Tópicos de Oscilações e Ondas. Oscilador harmónico. Sobreposição de oscilações harmónicas, polarização, figuras de Lissajous. Oscilações amortecidas. Oscilador com força externa. Ressonância. Ondas transversais numa corda tensa. Ondas harmónicas, velocidades de fase e de grupo, sobreposição de ondas, representação fasorial. Ondas planas, esféricas e cilíndricas.
Módulo 3: Ondas eletromagnéticas. Energia e momento das ondas. Propagação na matéria, absorção e dispersão. Espetro eletromagnético. Espalhamento de Rayleigh, reflexão, refração. Leis de Snell e Fresnel, reflexão total e ângulo de Brewster.
Módulo 4: Ótica. Ótica Geométrica, lentes e sistemas de lentes, espelhos, aberturas, prismas, fibras ópticas. Olho humano, lupa, microscópio. Polarização, polarizadores, lâminas retardadoras. Interferência. Interferómetros de Young, de Michelson, e de Fabry-Pérot. Difração. Difração por aberturas e distribuição de intensidade focal.

 

Bibliografia Obrigatória

J.E. Villate; Electromagnetismo, McGraw-Hill de Portugal, 1999
H. J. Pain; The Physics of Vibrations and Waves, 5.th ed., John Wiley and Sons, 1999. ISBN: 0471985430
E. Hecht; Óptica, 2ª ed., Fundação Calouste Gulbenkian, 2002. ISBN: 9723109670

Bibliografia Complementar

P.A. Tipler, G. Mosca; Physics for Scientists and Engineers, 5th ed., W.H. Freeman, 2004
F. L. Pedrotti, L. S. Pedrotti; Introduction to Optics, 2.nd ed., Prentice-Hall, 1996. ISBN: 0130169730

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teórico-práticas (exposição, exemplos e resolução de problemas).

Palavras Chave

Ciências Físicas > Física

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação Peso (%)
Exame 100,00
Total: 100,00

Componentes de Ocupação

Designação Tempo (Horas)
Estudo autónomo 120,00
Frequência das aulas 42,00
Total: 162,00

Obtenção de frequência

Presença em pelo menos 2/3 das aulas previstas.

Fórmula de cálculo da classificação final

- 2 testes (50% cada), com o segundo a ter lugar na data do exame da época normal
OU
exame escrito final.
(A aprovação exige uma classificação mínima de 35% em cada teste ou parte de exame).

Melhoria de classificação

Através de exame final.

Observações

Júri da UC:
Augusto da Silveira Rodrigues
Maria de Fátima Mota

Horário de atendimento:

O horário de dúvidas é anunciado no Moodle e terá lugar no gabinete do docente mas,
devem os estudantes fazer o pedido por email com antecedência mínima de dois dias úteis.

No caso de impossibilidade de algum estudante por sobreposição com outras aulas, o atendimento poderá ser marcado (com carácter excepcional e
em substituição do horário de atendimento regular) noutro horário. Notar que esta situação não pode ser feita por sistema, mas apenas esporadicamente.
Também neste caso, o pedido deve ser feito por email com antecedência superior a dois dias úteis, sugerindo horários, de forma a tentar a permitir encontrar
disponibilidade de agenda do docente.


Situações não previstas neste regulamento:

Observações: Qualquer situação não prevista neste regulamento será alvo de análise e decisão pelo docente responsável pela unidade curricular. Em particular, em casos em que os estudantes queiram fazer
uma petição sobre alterações ao regulamento, esclarecimentos ou evocar condição de excepção, entre outros casos, que não seja coberta pelos regulamentos da Faculdade de Ciências
da Universidade do Porto ou outra regulação aplicavel, devem fazê-lo por escrito ao docente responsável pela unidade curricular num prazo que não deve exceder duas semanas
após a ocorrência dos factos que justifiquem esse pedido. Por decisão do docente responsável, o pedido pode ser avaliado pelo júri da unidade curricular ou remetido a orgãos superiores de decisão.
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