Programação
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Página da disciplina de Física Moderna I ministrada no primeiro semestre de 2018
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- Tópicos: Longa disputa entre teorias ondulatórias e corpusculares. Teoria de Maxwell e experimentos de Hertz. A radiação eletromagnética numa cavidade. A hipótese de Planck e a constante h. Radiação do corpo negro.
- Objetivos: Compreender a natureza ondulatória da luz: como descreve-la e as suas evidências experimentais. Por que esta visão (ondulatória) prevaleceu sobre a corpuscular até o final do século XIX? Quais fenômenos nos convencem sobre a natureza ondulatória da luz? Compreender a limitação da física clássica em explicar a radiação do corpo negro a partir da teoria ondulatória da luz. Para isso, é preciso entender o que é um corpo negro.
- Aulas: 02 e 03
- Bibliografia: seção 5.6 FV, seção 3.1 SMM, seção 3.1 KK, capítulo 1 ER, seção 3-2 TL, seções 3.2, 3.3 e 10.1 SMM, seção 3.3 KK, seção 2.1 RR, seção 3.5 TR
- Atividades: 02 a 04
- Tópicos: Longa disputa entre teorias ondulatórias e corpusculares. Teoria de Maxwell e experimentos de Hertz. A radiação eletromagnética numa cavidade. A hipótese de Planck e a constante h. Radiação do corpo negro.
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- Tópicos: A origem da quantização da radiação eletromagnética. Efeito fotoelétrico. Energia e momento do fóton. Interpretação estatística da intensidade da radiação. Dualidade onda eletromagnética-fóton. Raios X produzidos no freamento de elétrons. Efeito Compton. Difração de raios-X
- Objetivos: Estudar fenômenos adicionais que demonstram a limitação da física clássica. Introduzir a quantização da radiação eletromagnética a partir da análise desses fenômenos.
- Aulas: 04 e 05
- Bibliografia: seções 2-1 a 2-3 ER, seção 3-3 TL, seção 3.4 SMM, seção 3.2 KK, seção 2.2 RR, seção 3.6 TR, seções 2-4 a 2-8 ER, seção 3-4 TL, seção 3.5 SMM, seções 3.4 a 3.6 KK, capítulo 3 RR, seções 3.7 a 3.9 TR
- Atividades: 05 e 06
- Tópicos: A origem da quantização da radiação eletromagnética. Efeito fotoelétrico. Energia e momento do fóton. Interpretação estatística da intensidade da radiação. Dualidade onda eletromagnética-fóton. Raios X produzidos no freamento de elétrons. Efeito Compton. Difração de raios-X
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- Tópicos: Evidências químicas e físicas para uma descrição atômica da matéria. Uma descrição atômica da eletricidade. Carga e massa do elétron. Isótopos. Modelo atômico de Rutherford e o problema da estabilidade do átomo na física clássica. Modelo atômico de Bohr.
- Objetivos: Discutir as várias evidências da natureza atômica (corpuscular) da matéria e apresentar o problema da estabilidade atômica
- Aulas: 06, 07 e 08
- Bibliografia: seção 8-1 TL, seções 4.1 e 10.1 SMM, seções 1.2 a 1.6 RR, capítulos 1 e 2 (introdução histórica), seções 3.1 e 3.2 e capítulo 4 FV, seções 4-1 a 4-3 ER, seções 3-1 e 4-2 TL, seções 4.1 e 4.2 SMM, seções 6.1 a 6.3 KK, seção 1.1 RR, seções 4.1 a 4.3 TR, seção 8.1, capítulo 11 FV, seções 4-4 a 4-9 ER, seção 4-3 a 4-6 TL, seções 4.3 a 4.5 SMM, seções 6.4 a 6.8 KK, seções 4.4 a 4.7 TR, seção 12.1 FV
- Atividades: 07, 08 e 09
- Tópicos: Evidências químicas e físicas para uma descrição atômica da matéria. Uma descrição atômica da eletricidade. Carga e massa do elétron. Isótopos. Modelo atômico de Rutherford e o problema da estabilidade do átomo na física clássica. Modelo atômico de Bohr.
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- Tópicos: Hipótese de de Broglie. A experiência de Davisson e Germer. Pacotes de ondas. Princípio da Incerteza de Heisenberg. Interpretação probabilística de Born. Discussão da experiência da fenda dupla com fótons e elétrons.
- Objetivos: Discutir a hipótese de de Broglie e como ela introduz uma interpretação física ao modelo proposto por Bohr. Discutir o princípio da correspondência como uma tentativa de conciliar as visões ondulatória e corpuscular. Discutir a natureza ondulatória das partículas. Como é possível descrever uma partícula através de uma onda?
- Aulas: 09 e 10
- Bibliografia: seções 3-1, 3-2 e 4-9 a 4-12 ER, seções 5.1 e 5.2 SMM, seção 4.1 KK, seções 5.1 a 5.3 TR, seções 3-3 a 3-6 ER, seções 5.3 a 5.8 SMM, seção 4.2 a 4.6 KK, capítulo 5 RR, seções 5.4 a 5.7 TR
- Atividades: 10, 11 e 12
- Tópicos: Hipótese de de Broglie. A experiência de Davisson e Germer. Pacotes de ondas. Princípio da Incerteza de Heisenberg. Interpretação probabilística de Born. Discussão da experiência da fenda dupla com fótons e elétrons.
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- Tópicos: Uma equação de onda para as "ondas de elétrons". A equação de Schroedinger dependente do tempo em uma dimensão. Valores esperados. Soluções em ondas planas e princípio da superposição. Problemas unidimensionais estacionários: estados ligados e espalhamento.
- Objetivos: Apresentar a Teoria de Schroedinger. “Deduzir” a equação de Schroedinger dependente do tempo em uma dimensão. Discutir como extrair da teoria valores esperados de observáveis. Solução da Equação de Schroedinger de sistemas físicos unidimensionais ligados e para problemas de espalhamento unidimensionais.
- Aulas: 11, 12, 13 e 14
- Bibliografia: seções 5-1 a 5-3 ER, seção 6.1 SMM, seção 6.1 TR, seções 5.1 e 5.2 KK, capítulo 6 RR, seções 5-4 a 5-6 e 6-1 a 6-2 ER, seções 6.2 e 6.7 e 6.8 SMM, seção 6.2 TR, seções 5.3 e 5.4 KK, seção 7.1 RR, seções 6-7 a 6-9 ER, seções 6.3 a 6.6 SMM, seções 6.3, 6.4 e 6.6 TR, seções 5.4 e 5.5 KK, seções 7.4 e 7.5 RR, seções 6-3 a 6-6 RR, capítulo 7 SMM, seção 6.7 TR, seção 5.7 KK, seções 7.2 e 7.3 RR
- Atividades: 13, 14, 15 e 16
- Tópicos: Uma equação de onda para as "ondas de elétrons". A equação de Schroedinger dependente do tempo em uma dimensão. Valores esperados. Soluções em ondas planas e princípio da superposição. Problemas unidimensionais estacionários: estados ligados e espalhamento.
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- Tópicos: A equação de Schroedinger em três dimensões. Partícula na caixa cúbica. Degenerescência. A mecânica quântica e o átomo de hidrogênio.
- Objetivos: Apresentar a equação de Schroedinger em 3 dimensões, iniciando com coordenadas cartesianas. Em seguida, considerar coordenadas esféricas e indicar a solução dessa equação para o caso do átomo de um elétron.
- Aulas: 15 e 16
- Bibliografia: capítulo 7 ER, seção 8.1 SMM, seção 7.6 RR, seção 7-1 TL, capítulo 7 ER, seções 8.2 a 8.5 SMM, seções 7.1 a 7.3 e 7.5 a 7.6 TR, seções 7.1 a 7.6 KK, seções 7-2 a 7-7 TL
- Atividades: 17 e 18
- Tópicos: A equação de Schroedinger em três dimensões. Partícula na caixa cúbica. Degenerescência. A mecânica quântica e o átomo de hidrogênio.
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Esta seção descreve as atividades referentes aos créditos-trabalho