UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
FORMULÁRIO DE IDENTIFICAÇÃO DA DISCIPLINA
 

UNIDADE: INSTITUTO DE FÍSICA
DEPARTAMENTO: DEPTO. DE FISICA NUCLEAR E ALTAS ENERGIAS
DISCIPLINA: Estrutura da Matéria I
CARGA HORÁRIA: 90 CRÉDITOS: 5 CÓDIGO: FIS04-00327
MODALIDADE DE ENSINO: Presencial TIPO DE APROVAÇÃO: Nota e Frequência
 
STATUSCURSO(S) / HABILITAÇÃO(ÕES) / ÊNFASE(S)
ObrigatóriaFIS - Física (versão 2)
FIS - Física (versão 3)
FIS - Física (versão 4)
FIS - Física (versão 5)
FIS - Física (versão 6)
FIS - Física (versão 7)

TIPO DE AULA CRÉDITO CH SEMANAL CH TOTAL
Teórica4460
Estágio1 2 30
TOTAL 5 6 90
EMENTA:

Atomismo filosófico e científico, Eletromagnetismo e Relatividade Restrita, Física Moderna, Mecânica Quântica, aplicações da equação de Schrödinger, atividades de laboratório.



1. Atomismo filosófico e científico:

1.1. os pré-socráticos, átomos e vazio, escola pitagórica;

1.2. geometrização de Platão;

1.3. Aristóteles, Descartes e o antiatomismo;

1.3. atomismo de Galileu, Gassendi, Boyle e Newton;

1.4. átomo químico de Dalton, hipóteses de Avogadro, tabela periódica de Mendeleiev;

1.5. Teoria Cinética dos Gases, movimento browniano.



2. Eletromagnetismo e Relatividade Restrita:

2.1. fenômenos ondulatórios, experimentos de Young e Fresnel;

2.2. equações de Maxwell, ondas eletromagnéticas;

2.3. Eletrodinâmica Clássica de Lorentz, fórmula de Larmor;

2.4. os experimentos de Michelson e Morley;

2.5. as transformações de Lorentz;

2.6. os postulados de Einstein, Eletrodinâmica da Partícula;

2.7. conservação da energia e momentum;



3. Física Moderna:

3.1. Faraday e a eletrólise;

3.2. espectroscopia dos elementos químicos, efeito Zeeman;

3.3. raios catódicos, experimentos de Thomson e Millikan;

3.4. os raios X, alfa, beta e gama;

3.5. radiação de corpo negro, quantização da energia, lei de Planck;

3.6. quantização da luz, fótons, efeitos foto-elétrico e Compton;

3.7. modelos atômicos de Thomson, Nagaoka e Rutherford;

3.8. átomo de Bohr, regra de quantização de Wilson-Sommerfeld.





4. Mecânica Quântica:

4.1. transições induzidas e espontâneas;

4.2. regra de comutação entre posição e momentum, equações de movimento de Heisenberg;

4.3. hipóteses de Louis de Broglie, difração de elétrons, experimentos de Davisson e Thomson;

4.4. equação de Schrödinger, interpretação probabilística de Born;

4.5. equação de Schrödinger independente do tempo, estados estacionários;

4.6. operador momentum linear e angular, autofunções;

4.7. incertezas, valores médios, relações de incerteza de Heisenberg.



5. Aplicações da equação de Schrödinger:

5.1. partícula livre;

5.2. potenciais do tipo degrau;

5.3. barreiras de potencial;

5.4. poços de potencial.



6. Atividades de laboratório:

6.1. interferência da luz por fendas duplas;

6.2. difração da luz por fendas simples, múltiplas e redes de difração;

6.3. lei de Stefan-Boltzmann;

6.4. relação carga-massa do elétron;

6.5. espectroscopia, constante de Rydberg;

6.6. efeito fotoelétrico, constante de Planck.




OBJETIVO(S):

Ao final do período, o aluno deverá ser capaz de compreender os fundamentos da Física Moderna e da Mecânica Quântica.

PRÉ-REQUISITO 1:

IME01-04572 Complementos de Equações Diferenciais  ou
FIS04-05212 Física Teórica e Experimental IV  ou
FIS04-01909 FÍsica IV
PRÉ-REQUISITO 2:

IME01-03646 Cálculo Diferencial e Integral III  ou
FIS03-00478 Eletricidade e Magnetismo II
 
BIBLIOGRAFIA:

1. Caruso, F. et Oguri,V., Física Quântica - origens clássicas e fundamentos quânticos, Rio de Janeiro, Ed. Campus, 2006.

2. Born, M., Física Atômica, Lisboa, Fundação Calouste Gulbenkian, 1986.