1. DADOS DE IDENTIFICAÇÃO:
CURSO: FÍSICA LICENCIATURA
DISCIPLINA: FÍSICA QUÂNTICA
CARGA HORÁRIA: 60h
2. EMENTA:
Soluções da Equação de Schroedinger, Átomos com um Elétron, Momentos de
Dipolo Magnético, Spin e Taxas de Transição, Átomos Multieletrônicos, Estatística
Quântica, Moléculas e Sólidos
3.
OBJETIVOS GERAIS
3.1
Fornecer subsídios teóricos para estudos de Mecânica Quântica.
3.2
Comprovar experimentalmente as leis e equações da física Moderna
constantes no conteúdo programático desta disciplina.
4.
4.1.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
Soluções da Equação de Schroedinger
4.1.1. O potencial nulo
4.1.2. O potencial degrau (energia menor do que a altura do degrau)
4.1.3. O potencial degrau (energia maior do que a altura do degrau)
4.1.4. A barreira de potencial
4.1.5. Exemplos de penetração de barreiras por partículas
4.1.6. O poço de potencial quadrado
4.1.7. O poço de potencial quadrado infinito
4.1.8. O potencial do oscilador harmônico simples
4.2.
ÁTOMOS COM UM ÚNICO ELÉTRON
4.2.1. Mecânica Quântica para muitas dimensões e muitas partículas.
4.2.2. O átomo com um elétron.
4.2.3. Separação e solução da equação do movimento relativo.
4.2.4. Números quânticos, autovalores e degenerescência.
4.2.5. Autofunções e densidade de probabilidade.
4.2.6. Operadores de momento angular.
4.2.7. Equações de Autovalores.
4.2.8. Momento angular das Autofunções de átomos com um único elétron.
4.3.
MOMENTOS DE DIPOLO MAGNÉTICO, SPIN E TAXAS DE TRANSIÇÃO
4.3.1. Momentos Magnéticos Orbitais.
4.3.2. Efeitos de um campo magnético externo.
4.3.3. A experiência de Stern-Gerlach e os spin do elétron.
4.3.4. Interação spin-órbita.
4.3.5. Taxas de transição e regras de seleção
4.3.6. Comparação entre as teorias quânticas moderna e antiga.
4.4.
ÁTOMOS MULTIELETRÔNICOS
4.4.1. Descrição quântica de partículas idênticas.
4.4.2. O princípio de exclusão.
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4.4.3. Forças de troca e o átomo de Hélio.
4.4.4. Teoria de Hartree.
4.4.5. Estados fundamentnais de átomos multieletrônicos e a tabela
periódica.
4.4.6. Átomos com vários elétrons oticamente ativos.
4.5.
ESTATÍSTICA QUÂNTICA
4.5.1. Indistinguibilidade e estatística quântica
4.5.2. As funções de distribuição quânticas
4.5.3. Comparação entre as funções de distribuição
4.5.4. O calor específico de um sólido cristalino
4.5.5. A distribuição de Boltzmann como uma aproximação às distribuições
quânticas
4.5.6. O laser
4.5.7. O gás de fótons
4.5.8. O gás de fônons
4.5.9. Consideração de Bose e o hélio líquido
4.5.10. O gás de elétrons livres
4.5.11. Potencial de contato e emissão termodinâmica
4.5.12. Descrições clássica e quântica o estado de um sistema
4.6.
Sólidos
4.6.1. Tipos de sólidos
4.6.2. Teoria de bandas
4.6.3. Condução elétrica em metais
4.6.4. O modelo quântico de elétrons livres
4.6.5. O movimento dos elétrons numa rede periódica
4.6.6. Massa efetiva
4.6.7. Semicondutores
4.6.8. Dispositivos semicondutores
4.
B I B L I O G R A F I A.
BÁSICA:
EISBERG, R.M., “Fundamentos de Física Moderna”, Guanabara Dois, Rio de
Janeiro, 1979.
EINSBERG, R.M. e RESNICK, R., “Física Quântica”, Editora Campus, 1988.
APOIO:
GASIODOWICZ, S., “Física Quântica”, Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1988.
PAULING, L. and WILSON, E.B., Ïntroduction to Quantics Mechanics”, Dover, 1985.
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