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.

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

Disciplina: FÍSICA MODERNA Código:CF355

Professor responsável: Marcos Gomes Eleutério da Luz.

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.

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).

Professor responsável: Marcos Gomes Eleutério da Luz

Chefe do Departamento: Ireno Denicoló

Coordenador do Curso: Sílvia Helena Soares Schwab