UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
COORDENAÇÃO DO BACHARELADO EM FÍSICA
DISCIPLINA: Mecânica Quântica II
CÓDIGO: 2108049
PRÉ-REQUISITOS: Mecânica Quântica I
N DE CRÉDITOS: 06 ( seis )
CARGA HORÁRIA: 90 horas / aula
EMENTA: Interação de elétrons com o campo eletromagnético. Operadores, matrizes e
spin. Adição de momentos angulares e produto direto. Teoria de perturbações
independentes do tempo. Átomo de hidrogênio real. Átomo de hélio e estrutura dos
átomos. A radiação dos átomos e transições radiativas. Teoria de colisões.
METODOLOGIA: O conteúdo programático proposto, poderá ser ministrado através
de técnicas convencionais ( quadro negro, giz, retroprojetor, etc ), bem como através de
metodologias alternativas ( softwares, vídeos, desenvolvimento de projetos, etc ).
AVALIAÇÃO: O processo a ser usado para aferição de conhecimentos retidos pelo
aluno constará de, no mínimo, três avaliações convencionais, devendo aferir as
atividades de interpretação matemática dos conceitos e a interpretação fenomenológica
dos fenômenos.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: INTERAÇÃO DE ELÉTRONS COM O CAMPO
ELETROMAGNÉTICO: Equações de Maxwell. Potencial vetor. Elétron em campo
magnético uniforme. Efeito Zeeman “normal”. Princípio da correspondência.
Quantização de fluxo; efeito Bohm-Aharanov. OPERADORES, MATRIZES E SPIN:
Representação matricial de operadores do oscilador harmônico. Representação matricial
de operadores de momento angular 1. Matrizes de spin 1/2; matrizes de Pauli; espinores.
Precessão do spin em um campo magnético; ressonância paramagnética. ADIÇÃO DE
MOMENTO ANGULAR E PRODUTO DIRETO: Adição de dois spins 1/2;
autofunções singleto e tripleto. Produto direto das representações matriciais. Adição dos
momentos angulares de spin e de órbita. Princípio de exclusão, paridade e estados de
momento angular. TEORIA DAS PERTUBAÇÕES INDEPENDENTE DO TEMPO:
Deslocamentos de energia de primeira e segunda ordem. Teoria degenerada das
perturbações. Efeito Stark. Momentos de dipolo elétricos. Efeito Stark linear para
estados n=2. O ÁTOMO DE HIDROGÊNIO REAL: Correções relativísticas da massa.
Acoplamento spin-órbita. Efeito Zeeman anômalo; interação hiperfina. ÁTOMO DE
HÉLIO E ESTRUTURA DOS ÁTOMOS: Primeira aproximação. Deslocamento de
primeira ordem devido a repulsão elétron-elétron. Estados excitados. Energia de troca.
O princípio variacional de Ritz. Auto-ionização. Equações de Hartree. Tabela periódica.
A RADIAÇÃO DOS ÁTOMOS E TRANSIÇÕES RADIATIVAS: Teoria das
perturbações dependentes do tempo. As interações eletromagnéticas; descrição
semiclássica; o espaço de fases; a regra de ouro. Cálculo de elemento de matriz; regras
de seleção. Efeito do spin. Vida média e largura de linha; deslocamento Doppler. Efeito
Mössbauer. Absorção e emissão induzidas. O laser. A TEORIA DAS COLISÕES:
Seções de choque elásticas e inelásticas; teorema ótico. Espalhamento por disco preto.
Espalhamento a baixas energias; fórmula do alcance efetivo. Espalhamento nêutronpróton. Aproximação de Born. Espalhamento de partículas idênticas. Espalhamento
coerente e as condições de Bragg.
BIBLIOGRAFIA:
- Física Quântica, Stephen Gasiorowicz.