Física Moderna

Código:

FIS2017

Sigla:

FIS2017

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2022/2023 - 2S

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

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:EF	106	Plano estudos a partir do ano letivo 2021/22	2	-	6	48	162
L:F	67	Plano de Estudos Oficial	2	-	6	48	162
L:MA	3	Plano de Estudos Oficial	3	-	6	48	162

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 atómica e processos atómicos. Estudar aplicações da Física Quântica em Astrofísica, Matéria Condensada e/ou Óptica.

Resultados de aprendizagem e competências

- resolução de questões de Física pré -Quântica

- resolver a equação de Schrodinger em problemas unidimensionais

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

PRÉ-REQUISITOS RECOMENDADOS: Mecânica, Eletromagnetismo I; Física das Ondas; Física Térmica e todas as UCs de Matemática.

Programa

1. Introdução histórica: a Física no final do século XIX


2. Formulação semi-quântica. Teoria quântica da radiação. Radiação do corpo negro (revisão). Efeito fotoelétrico. Efeito Compton. Produção e aniquilação de pares. Raios X.


3. Modelos atómicos. Introdução ao átomo. Modelo de Rutherford (secção eficaz de difusão de partículas por núcleos). Modelo de Bohr (postulados; espectros atómicos). Experiência de Frank-Hertz.


4. Propriedades ondulatórias da matéria. Hipótese de De Broglie. Experiências com fendas de Young; Difração de eletrões. Princípio de Incerteza de Heisenberg. Ondas e trens de ondas. O Princípio da Correspondência. Limite de validade da Física Newtoniana.


5. Introdução à mecânica quântica. Equação de Schrodinger. Interpretação de Born. Estados estacionários. Números quânticos. Resolução da equação de Schrodinger para potenciais em escada (1D). Efeito túnel. Aplicações. Referência ao oscilador harmónico unidimensional. Referência ao átomo de Hidrogénio. Experiência de Stern-Gerlach e spin do electrão. Efeito Zeeman e estrutura fina.

Bibliografia Obrigatória

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

Bibliografia Complementar

Raymond A. Serway; Modern physics. ISBN: 9780534406240
Paul A. Tipler; Modern physics. ISBN: 1-5725-9164-1

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

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

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	106,00
Frequência das aulas	56,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

 É obrigatória a frequência de 60% das aulas TPs

Fórmula de cálculo da classificação final

A avaliação é exclusivamente por exames normal e/ou de recurso.

Provas e trabalhos especiais

Não há.

Trabalho de estágio/projeto

Não há.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Conforme o Regulamento de avaliação e aproveitamento dos estudantes da FCUP.

Melhoria de classificação

Observações

O júri da unidade curricular inclui:
 - M. Fátima Mota
   - Frederico Francisco
 - Miguel Costa