Programa da Disciplina: Física Moderna – Modalidade EAD Profa. Ana Paula Andrade Conteúdo: Unidade 1 Aula 1 – Introdução - Aula introdutória onde discutiremos as questões centrais que levaram ao desenvolvimento da teoria da relatividade especial - Atividade complementar: iniciar a leitura do texto da Unidade 1 – seções 1.1 e 1.2 - Material: slides e vídeo-aula - Carga horária: 2h Aula 2 – Postulados da Relatividade e Simultaneidade - Aula para discussão: do princípio da relatividade; do Postulado da Velocidade, do conceito de simultaneidade - Atividade: leitura das seções 1.3 e 1.4 - Carga horária: 2h Aula 3 – Relatividade do Tempo - Aula para discussão do efeito de dilatação do tempo - Atividade: leitura da seção 1.5 - Carga horária: 2h Aula 4 – Relatividade do Comprimento - Aula para discussão do efeito de contração de Lorentz - Atividade: leitura da seção 1.6 - Carga horária: 2h Aula 5 – Transformadas de Lorentz - Aula sobre obtenção das equações de transformadas relativísticas, as transformadas de Lorentz - Atividade complementar: leitura da seção 1.7 e refazer exercícios resolvidos da seção. - Material: slides e vídeo-aula - Carga horária: 2h Aula 6 – Transformações de Velocidade Relativística - Aula sobre a Lei da Velocidade Relativística - Atividade: leitura da seção 1.8 - Carga horária: 2h Aula 7 – Massa de Repouso e Massa Relativística -Aula para discussão dos conceitos: massa de repouso e massa relativística -Atividade: leitura da seção 1.9 - Carga horária: 2h Aula 8 – Momento e Energia Relativística - Atividade: leitura da seção 1.9, refazendo todas as passagens matemática - Carga horária: 2h Aula 9 – Conservação de Energia Relativística - Aula para discussão do princípio de conservação de energia e resolução de problemas - Atividade: leitura das seções 1.10 e 1.11 - Carga horária: 1h Aula 10 - Exercícios - Aula para resolução dos exercícios de fixação da Unidade 1 - Carga horária: 3h Total Carga Horária para Unidade 1: 20 horas Conteúdo Unidade 2 Aula 11 – Emissão Térmica e Radiação de Cavidade - Aula para introdução ao conceito de quantização de energia - Atividade: leitura das seções 1, 2 e 3 da Unidade 2 - Carga horária: 2h Aula 12 – Catástrofe do Ultravioleta e Quantização de Energia - Aula para discussão do conceito de quantização de energia - Atividade: leitura das seções 4, 5 e 6 da Unidade 2, refazendo os exercícios resolvidos de cada seção - Carga horária: 2h Aula 13 – Efeito Fotoelétrico - Aula de discussão do efeito observado e a interpretação de Einstein - Atividade: leitura das seções 7 e 8 da Unidade 2, refazendo os exercícios resolvidos - Carga horária: 3h Aula 14 – Efeito Compton e o comportamento corpuscular da luz - Aula de discussão sobre o efeito corpuscular da luz - Atividade: leitura das seções 9 e 10 da Unidade 2 - Carga horária: 2h Aula 15 – O comportamento dual da matéria - Aula para discussão do conceito de ondas de matéria e o princípio da complementaridade - Atividade: leitura das seções 11 e 12 da Unidade 2 Carga horária: 2h Aula 16 – O princípio da Incerteza e suas implicações - Aula para discussão sobre o problema da determinação de medidas quânticas e o princípio da incerteza - Atividade: leitura da seção 13 da Unidade 2, refazendo os exercícios resolvidos - Carga horária: 2h Aula 17 – Exercícios - Aula para resolução dos exercícios de fixação da Unidade 2 - Carga horária: 3h Total Carga Horária para Unidade 2: 16 horas Total Carga Horária acumulada: 36 horas Conteúdo Unidade 3 Aula 18 – Em busca da estrutura atômica - Aula para discussão das propriedades básicas da estrutura atômica e apresentação dos modelos de Dalton e Thomson - Atividade: leitura das seções 1, 2 e 3 da Unidade 3, refazendo os exercícios resolvidos - Carga horária: 2h Aula 19 – O modelo de Rutherford - Aula de discussão sobre a experiência de Rutherford e a descoberta do núcleo atômico - Atividade: leitura das seções 4 e 5 da Unidade 3, refazendo os exercícios resolvidos - Carga horária: 3h Aula 20 – Espetros atômicos e as órbitas quantizadas de Bohr - Aula de discussão sobre as linhas espectrais e o conceito de quantização de energia aplicado por Bohr à estrutura atômica. - Atividade: leitura das seções 6 e 7 da Unidade 3 - Carga horária: 3h Aula 21 – O modelo de Bohr - Aula de discussão sobre as considerações físicas por trás do modelo de Bohr - Atividade: leitura da seção 8 da Unidade 3, refazendo os exercícios resolvidos - Carga horária: 3h Aula 22 – Séries espectroscópicas e regras de quantização - Aula de apresentação das séries espectroscópicas e a generalização do conceito de quantização de energia - Atividade: leitura da seção 9 e 10 da Unidade 3, refazendo os exercícios resolvidos - Carga horária: 3h Aula 23 – O modelo de Summerfeld e a constante de estrutura fina - Aula de discussão sobre o modelo de órbitas elípticas e a degenerescência do átomo de hidrogênio - Atividade: leitura da seção 11 da Unidade 3 - Carga horária: 3h Aula 24 – Exercícios - Aula para resolução dos exercícios de fixação da Unidade 3 - Carga horária: 3h Total Carga Horária para Unidade 3: 20 horas Total Carga Horária acumulada: 56 horas Conteúdo Unidade 4 Aula 25 – Introdução à Mecânica Quântica - Aula para discussão da interpretação de Schroedinger, Born e Heisenberg sobre a mecânica ondulatória - Atividade: leitura das seções 1 e 2 da Unidade 4, refazendo os exercícios resolvidos - Carga horária: 2h Aula 26 – A equação de Schroedinger - Aula para apresentação da equação de Schroedinger - Atividade: leitura da seção 3 da Unidade 4, refazendo os exercícios resolvidos - Carga horária: 2h Aula 27 – A interpretação da Função de Onda - Aula para discussão do conceito probabilístico associado à função de onda - Atividade: leitura da seção 4 da Unidade 4, refazendo os exercícios resolvidos - Carga horária: 3h Aula 28 – Valores Esperados da Mecânica Quântica - Aula para apresentação das grandezas: posição, momento e energia por meio da densidade de probabilidade definida pela função de onda - Atividade: leitura da seção 5 da Unidade 4, refazendo os exercícios resolvidos - Carga horária: 3h Aula 29 – A Equação de Schroedinger Independente do Tempo - Aula para apresentação das autofunções da mecânica quântica e do operador Hamiltoniano - Atividade: leitura da seção 6 da Unidade 4. - Carga horária: 3h Aula 30 – Soluções da Equação de Schroedinger e a Quantização de Energia - Aula para obtenção de autofunções e autovalores, e discussão do conceito de confinamento quântico. - Atividade: leitura da seção 7 da Unidade 4, refazendo os exercícios resolvidos. - Carga horária: 3h Aula 31 – Exercícios - Aula para resolução dos exercícios de fixação da Unidade 4 - Carga horária: 2h Total Carga Horária para Unidade 4: 18 horas Total Carga Horária acumulada: 74 horas Conteúdo Unidade 5 Aula 32 – Discutindo as Aplicações da Mecânica Quântica - Aula para apresentação das soluções para um potencial nulo e partícula livre - Atividade: leitura das seções 1 e 2 da Unidade 5 - Carga horária: 2h Aula 33 – Potencial Degrau e as Possibilidades Quânticas - Aula de discussão das possibilidades quânticas diante de um potencial constante. - Atividade: leitura da seção 3.1 da Unidade 5, resolvendo exercícios resolvidos - Carga horária: 3h Aula 34 – Continuação: Potencial Degrau e as Possibilidades Quânticas - Aula de discussão das possibilidades quânticas diante de um potencial constante. - Atividade: leitura da seção 3.2 da Unidade 5, resolvendo exercícios resolvidos - Carga horária: 3h Aula 35 – Barreira de Potencial e o Efeito Túnel - Aula de discussão das soluções para uma barreira de potencial e discussão sobre o efeito túnel - Atividade: leitura da seção 4 da Unidade 5, resolvendo exercícios resolvidos - Carga horária: 3h Aula 36 – Soluções para um Poço de Potencial Quadrado - Discutindo as soluções para um poço de potencial quadrado finito e infinito, e apresentação do conceito de energia de ponto zero - Atividade: leitura da seção 5 da Unidade 5, resolvendo exercícios resolvidos - Carga horária: 3h Aula 37 – Soluções para o Potencial do Oscilador Harmônico Simples - Discutindo soluções para um potencial contínuo, em termos de uma função parabólica - Atividade: leitura das seções 6 e 7 da Unidade 5 - Carga horária: 2h Total Carga Horária para Unidade 5: 16 horas Total Carga Horária acumulada: 90 horas