P L A N O D E E N S I N O
Ficha n.º 1 (permanente)
Departamento: FÍSICA
Setor: CIÊNCIAS EXATAS
Disciplina: FÍSICA MODERNA Código: CF355
Natureza: ( ) Anual ( X ) Semestral
Carga Horária: Teóricas( 60 ), Práticas( 00 ), Total( 60 ), Créditos ( 04 ).
Pré-requisitos: Física Básica III, Cálculo III.
Co-requisitos: Não há.
EMENTA
Relatividade: O conceito de espaço e tempo absolutos e a dinâmica newtoniana. O princípio da relatividade de Galileu. Relatividade no esquema de Galileu-Newton. Experiências críticas. Transformações de Lorentz-Einstein. Medidas de comprimento e intervalo de tempo. Cinemática relativística. Dinâmica relativística. Equivalência entre massa e energia. Princípio de equivalência. Mecânia Quântica: Descoberta do elétron. Radiação como partícula. Matéria como onda. Modelos atômicos. Equação de Schrödinger.
Validade: a partir do ano letivo de 2001
Professor(a): Marcos Gomes Eleutério da Luz
Chefe do Departamento: Ireno Denicoló
Aprovado pelo CEPE - Resolução: nº 84/01-CEPE
Pró-Reitor de Graduação: Prof. José Ederaldo Queiroz Telles
P L A N O D E E N S I N O
Ficha n.º 2 (parte variável)
Disciplina: FÍSICA MODERNA Código:CF355
Professor responsável: Marcos Gomes Eleutério da Luz.
PROGRAMA
O conceito espaço e tempo absolutos e a dinâmica newtoniana: Nas mãos de Newton a mecânica foi fundamentada nos conceitos de espaço e tempo absolutos.
O princípio da relatividade de Galileu-Newton: Grandezas relativas e invariantes newtonianos. Transformação das equações da dinâmica de Newton.
Experiências críticas: Experiências relacionadas ao éter luminífero. Experiências sobre a propagação da luz.
Transformações de Lorentz-Einstein: Relatividade de acordo com Einstein e a universalidade da velocidade da luz. Relatividade e simultaneidade. Transformação de coordenadas do espaço-tempo. Diagramas de Minkowski. Um invariante do espaço-tempo.
Medidas de comprimento e intervalo de tempo: Observadores. Pontos eventos e suas transformações. Medidas de tempo. A contração de Lorentz. Dilatação do tempo. Observação da dilatação do tempo com raios cósmicos (mésons). Intervalo espaço-tempo e causalidade.
Cinemática relativística: Transformações de velocidades. Radiações de fontes em movimento rápido. Movimentos acelerados. O problema dos gêmeos.
Equivalência entre massa e energia: A “caixa” de Einstein e a equivalência entre massa e energia. Princípio de Equivalência.
Descoberta do elétron: Experiências de J. J. Thomson e Millikan.
Radiação como partícula: Corpo negro. Efeito fotoelétrico. Espalhamento Compton. Produção de raios X. Produção e aniquilação de pares.
Matéria como onda: difração de elétrons. Princípio da incerteza.
Modelos atômicos: Modelos de Thomson e Rutherford. Modelo de Bohr do átomo de Hidrogênio.
Equação de Schrödinger: Interpretação de Born. Propriedades matemáticas. Equação independente do tempo. Quantização da energia. Poço infinito. Barreira de potencial. Tunelamento. Discussão elementar do oscilador harmônico.
Objetivos (competência do aluno): dar ao aluno um conhecimento básico da Física do início do século XX.
Referências bibliográficas
1.R. Eisberg e R. Resnick, Física quântica, (Ed. Campus).
2.P. A. Tipler, Física vol. 4 (3ª ed.).
3. A. P. French, Special Relativity, (W. W. Norton&Company, NY, 1968).
4.Stephenson and C. W. Kilmister, Special Relativity for Physicists, (Longman, Green and Co., NY, 1958).
5.E.F. Taylor and J.A. Wheeler, spacetime Physics, (W.H. Freeman and Company, NY, 1966).
Procedimentos didáticos: aulas expositivas sobre a teoria e resolução de exercícios; listas de exercícios para solidificar o conteúdo tratado em sala de aula.
Avaliação: provas escritas (mínimo duas no semestre).
Observação:
Professor responsável: Marcos Gomes Eleutério da Luz
Chefe do Departamento: Ireno Denicoló
Coordenador do Curso: Sílvia Helena Soares Schwab