PROGRAMA DE ENSINO UNIDADE UNIVERSITÁRIA: UNESP – CÂMPUS DE ILHA SOLTEIRA CURSO: : Licenciatura em Física (Resolução UNESP nº 55/2004 HABILITAÇÃO: Curso: 6 Currículo: 3 OPÇÃO: DEPARTAMENTO RESPONSÁVEL: Departamento de Física e Química CÓDIGO FIS1114 DISCIPLINA OU ESTÁGIO SERIAÇÃO IDEAL/PERÍODO ESTRUTURA DA MATÉRIA 3ª OBRIGATORIA/ OPTATIVA/ ESTAGIO PRÉ-REQUISITO Obrigatória FIS1104-Física II CRÉDITOS CARGA HORÁRIA CO-REQUISITO SEMESTRAL ( X ) 1º SEM. ( 2º SEM. ( DISTRIBUIÇÃO DA CARGA HORÁRIA TOTAL TEÓRICA 120 120 08 ANUAL PRÁTICA TEÓRICOPRÁTICA OUTRAS NÚMERO MÁXIMO DE ALUNOS POR TURMA AULAS TEÓRICAS AULAS PRÁTICAS AULAS TEÓRICOPRÁTICAS OUTRAS 30 OBJETIVOS: (ao término da disciplina o aluno deverá ser capaz de) Conhecer os tratamentos válidos das propriedades de quase todos os sistemas quânticos Importantes, do ponto de vista da mecânica quântica elementar. Dominar e compreender o poder exploratório e as aplicações da teoria quântica. 1 ) ) CÓDIGO E DISCIPLINA: FIS1114 - Estrutura da Matéria CURSO: Licenciatura em Física (Resolução UNESP nº 55/2004 - Curso: 6 – Currículo: 3) CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: (Título e descriminação das Unidades) 1. Radiação Térmica e o postulado de Planck Radiação térmica; teoria clássica e a de Planck da radiação de cavidade; uso da lei da radiação na termometria; o postulado de Planck e suas aplicações. 2. Fótons O efeito fotoelétrico e a teoria quântica de Einstein; o efeito Compton; a natureza dual da radiação eletromagnética; fótons e produção de raio-X; produção e aniquilação de pares; seções de choque para absorção e espalhamento de fótons. 3. Propriedades ondulatórias das partículas Ondas de matéria; a dualidade onda-partícula; o princípio da incerteza; propriedades das ondas de matéria; conseqüências do princípio de incerteza; a filosofia da teoria quântica. 4. O modelo de Bohr O modelo de Thomson; de Rutherford; a estabilidade do átomo nuclear; espectros atômicos; os postulados e modelo de Bohr; estados de energia do átomo; o modelo de Sommerfeld; o princípio de correspondência; crítica à antiga teoria quântica. 5. Teoria de Schroedinger Função de onda; a equação de Schroedinger independente do tempo; autofunções; quantização da energia na teoria de Schroedinger. 6. Soluções da equação de Schroedinger Potencial nulo; potencial degrau; barreira de potencial; poço de potencial quadrado; potencial do oscilador harmônico simples. 7. Átomos de um elétron Desenvolvimento e separação da equação de Schroedinger independente do tempo; soluções da equação; autovalores e autofunções; densidade de probabilidade; momento angular orbital; equações de autovalor. 8. Momentos de dipolo magnético, spin e taxas de transição Momentos de diplo magnético orbital; a experiência de Stern-Gerlach; interação spin-órbita; momento angular total; energia de interação spin-órbita e os níveis de energia do hidrogênio; taxas de transição e regras de seleção; comparação entre teorias quânticas.. 9. Átomos multieletrônicos Partículas idênticas; o princípio de exclusão; forças de troca e átomo de He; teoria de Hartree e seus resultados; estados fundamentais de átomos multieletrônicos. 10. Excitações ópticas Introdução a átomos com vários elétrons oticamente ativos. 2 CÓDIGO E DISCIPLINA: FIS1114 - Estrutura da Matéria CURSO: Licenciatura em Física (Resolução UNESP nº 55/2004 - Curso: 6 – Currículo: 3) 11. Estatística quântica Noções básicas de estatística quântica. 12. Moléculas Ligações iônicas e covalentes; espectros moleculares, de rotação, rotação-vibração e eletrônicos; o efeito Raman; determinação do spin nuclear. 13. Sólidos Tipos de sólidos; teoria de banda; condução elétrica em metais; o modelo quântico de elétrons livre; o movimento de elétrons; massa efetiva; semicondutores; dispositivos. estacionárias e ressonância. METODOLOGIA DE ENSINO: 1. Aulas expositivas em quadro negro. 2. Resolução de exercícios e discussão dos mesmos. PODERÁ SER INCLUÍDO ESTÁGIO DE DOCÊNCIA BIBLIOGRAFIA BÁSICA E COMPLEMENTAR: (de tal forma que as primeiras sejam concisas e dêem conta do conteúdo programático das disciplinas) BÁSICA: EISBERG, R. e RESNICK, R. Física Quântica: Átomos, Moléculas, Sólidos, Núcleos e Partículas. Editora Campus, 1979. EISBERG, R. Fundamentals of Modern Physics. John Wiley & Sons, 1961. COMPLEMENTAR: LEIGHTON, R.B., Principles of Modern Physics, Editora: McGraw-Hill, Nova Yorque, 1959. COSTA, V.A., COWAN, C.L. e GRAHAM, B.J., Curso de Física Moderna, Editora: HARBRA, 1975. 3 CÓDIGO E DISCIPLINA: FIS1114 - Estrutura da Matéria CURSO: Licenciatura em Física (Resolução UNESP nº 55/2004 - Curso: 6 – Currículo: 3) CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO DA APRENDIZAGEM: Serão realizadas 05 (cinco) avaliações ao longo do curso, das quais a de menor aproveitamento será descartada, de forma que o critério será definido por MF = ( P1 + P2 + P3 + P4 ) x 0,8 + MT x 0,2 4 onde: P1 , P2, P3 , P4= Nota das Provas MT = Média aritmética da(s) nota(s) do(s) trabalho(s). MF ≥5 = APROVADO ; MF < 5 = REPROVADO OBS - Haverá uma prova de recuperação a qual abrangerá todo o conteúdo ministrado. Neste caso a média final será a nota da prova de recuperação. EMENTA: (Tópicos que caracterizam as unidades do programa de ensino) Radiação térmica e postulado de Planck; Propriedades corpusculares da radiação; O postulado de De Broglie; Modêlo Atômico de Bohr; A teoria de Schroedinger e soluções de sua equação; Átomos de um elétron; Momento de dipolo magnético, spin e taxas de transição; Átomos multieletrônicos; Excitações óticas; Estatística Quântica; Moléculas e Sólidos. APROVAÇÃO: “Ad Referendum” do Conselho do Departamento de Física e Química em 26/03/2013 CONSELHO DE CURSO Profª.Drª. Maria Angela de M. Cordeiro Chefe do Departamento de Física e Química 4 CONGREGAÇÃO