Proposta da disciplina
Objetivos
Disciplinas experimentais devem contribuir para sedimentar nos estudantes as bases da metodologia científica bem como apresentar com clareza a importância das atividades experimentais no processo de produção do conhecimento. A fim de se atingir esse objetivo, deve-se dar ênfase ao desenvolvimento da habilidade de analisar e interpretar quantitativa e rigorosamente as medidas realizadas, com o uso dos princípios da teoria de erros, conhecimento sobre a instrumentação utilizada e de técnicas avançadas de análise de dados, inclusive simulações computacionais, assim como a habilidade de avaliar os resultados obtidos, comparando-os com teorias, modelos e outros experimentos, identificando limitações e propondo aprimoramentos. Todas as atividades devem ser planejadas para estimular o raciocínio e senso crítico, bem como para orientar o desenvolvimento da capacidade de trabalho coletivo dos alunos.
Este curso deve estimular o amadurecimento e independência dos alunos dentro de um laboratório científico. A disciplina será constituída de no máximo cinco experimentos de complexidade avançada onde o tempo médio de duração de um experimento será de um mês. Os resultados experimentais só serão obtidos através de uma análise sistemática e complexa de vários conjuntos de dados, obtidos ao longo das várias semanas do experimento. Devemos focar na ideia que experimentos “não dão errado” e sim que, muitas vezes, a Natureza é demasiadamente complexa e as ferramentas que temos à disposição (experimentais e teóricas) podem ser limitadas para o seu entendimento por completo. Devemos introduzir os alunos à automatização de experimentos e simulações numéricas.
O objetivo desta disciplina é aprofundar as bases da metodologia científica através de experimentos complexos envolvendo, principalmente, aspectos do eletromagnetismo e da ótica, dentre os quais:
- Ótica geométrica
- Ótica física
Introduzir conceitos sobre:
- Aperfeiçoamento do conceito físico de medida.
- Aprendizado de técnicas para a realização de medidas científicas, tratamento e apresentação dos resultados.
- Aprofundamento da teoria de probabilidades e sua aplicação no tratamento de dados experimentais.
- Desenvolvimento de espírito crítico na confrontação de modelos teóricos e resultados experimentais.
- Desenvolvimento da capacidade de leitura e redação de textos científicos.
- Desenvolvimento da habilidade de aplicar conhecimentos adquiridos em novas situações.