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Instituto de Física
 
Disciplinas Interdepartamentais do Instituto de Física
 
Disciplina: 4300375 - Física Moderna I
Modern Physics I

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 1
Carga Horária Total: 90 h ( Práticas como Componentes Curriculares = 30 h )
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2019 Desativação:

Objetivos
Retomar as limitacões dos modelos clássicos e a necessidade de quantizacão. Introduzir as idéias de dualidade onda-partícula para a matéria e para a radiacão. Introduzir a mecânica quântica.
 
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
1453644 - Marcelo Gameiro Munhoz
 
Programa Resumido
Revisão dos problemas em aberto da física do final do sec XIX. I. Caráter dual da radiação eletromagnética. Efeito fotoelétrico. Energia e momento do fóton. Raios X produzidos no freamento de elétrons. Efeito Compton. Difração de raios-X. Dualidade onda eletromagnética-fóton. O modelo atômico de Rutherford e o problema da estabilidade do átomo na física clássica. O modelo de Bohr. II. O caráter dual da matéria: partícula-onda. Partículas e ondas. A hipótese de de Broglie. A experiência de Davisson e Germer. Discussão da experiência da fenda dupla com fótons e elétrons. III . A mecânica ondulatória de Schroedinger. Pacotes de ondas. O princípio da incerteza. Interpretação probabilística de Born. Uma equação de onda para as "ondas de elétrons". A equação de Schroedinger dependente do tempo em uma dimensão. Soluções em ondas planas e princípio da superposição. Problemas unidimensionais estacionários: estados ligados e espalhamento. Valores esperados. A equação de Schroedinger em três dimensões. Partícula na caixa cúbica. Degenerescência. A mecânica quântica e o átomo de hidrogênio.
 
 
 
Programa
Revisão dos problemas em aberto da física do final do sec XIX. I. Caráter dual da radiação eletromagnética. Efeito fotoelétrico. Energia e momento do fóton. Raios X produzidos no freamento de elétrons. Efeito Compton. Difração de raios-X. Dualidade onda eletromagnética-fóton. O modelo atômico de Rutherford e o problema da estabilidade do átomo na física clássica. O modelo de Bohr. II. O caráter dual da matéria: partícula-onda. Partículas e ondas. A hipótese de de Broglie. A experiência de Davisson e Germer. Discussão da experiência da fenda dupla com fótons e elétrons. III . A mecânica ondulatória de Schroedinger. Pacotes de ondas. O princípio da incerteza. Interpretação probabilística de Born. Uma equação de onda para as "ondas de elétrons". A equação de Schroedinger dependente do tempo em uma dimensão. Soluções em ondas planas e princípio da superposição. Problemas unidimensionais estacionários: estados ligados e espalhamento. Valores esperados. A equação de Schroedinger em três dimensões. Partícula na caixa cúbica. Degenerescência. A mecânica quântica e o átomo de hidrogênio.
 
 
 
Avaliação
     
Método
Aulas expositivas e atividades em grupo na sala de aula. Realização de experimentos qualitativos para observação e discussão de fenômenos tratados no curso. Exercícios em grupo em sala de aula.
Critério
provas, provinhas, apresentações e relatórios de experimentos qualitativos.
Norma de Recuperação
Com 2a avaliação.
 
Bibliografia
     
1) Física Quântica de Eisberg e Resnick; 2) Modern Physics for scientists and engineers de T. Thornton e Andrew Rex (copyright 2000); 3) Modern Physics de Serway, Moses e Moyer (copyright 2000); 4) Física Moderna de Paul A. Tipler e Ralph A. Liewellyn.
 

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