DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

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Ano letivo: 2005-2006
Especificação técnica - ficha curricular
N.B. estas fichas estão definidas apenas desde 2007 (acordo de Bolonha).

Elementos especificos
código da disciplinaciclo de estudossemestre lectivocréditos ECTSlíngua de ensino
16pt


Objectivos formativos
Cultura geral aprofundada em Física na área da física moderna.
Capacidade para procurar e utilizar bibliografia, organizando um conjunto consistente de informações relativas à área referida.
Aquisição da capacidade para resolver problemas, nomeadamente fazer estimativas e desenvolver sensibilidade a ordens de grandeza.
Aumento da cultura geral em Física, realçando o contributo da física moderna para a interpretação dos fenómenos físicos e os caminhos abertos para as inúmeras aplicações tecnológicas presentes nas sociedades modernas.
Programa genérico mínimo
1 As origens da Física Moderna: As limitações da Física Clássica; as descobertas no virar do século XIX; o nascimento da Mecânica Quântica e da Teoria da Relatividade.
2 A Teoria da Relatividade Restrita: Os antecedentes e as bases da Relatividade Restrita. A experiência de Michelson e Morley. Postulados da Relatividade Restrita. Transformações de Lorentz; dilatação dos intervalos de tempo e contracção dos comprimentos. Noção de invariante ou escalar de Lorentz. Lei de transformação das velocidades.
Dinâmica relativista: energia e momento linear de partículas relativistas; relação entre massa e energia. Efeito Doppler.
3 A Teoria da Relatividade Geral: O Princípio de equivalência: discussão com base em
exemplos. Desvio gravitacional para o vermelho. Referência a diversas observações experimentais previstas pela Relatividade Geral.
4 As origens da Teoria Quântica: Uma nova perspectiva sobre a natureza da luz: radiação do corpo negro, efeito fotoeléctrico, efeito de Compton. Os raios X. Uma nova visão da estrutura da matéria: espectros atómicos, partículas constituintes dos átomos e primeiros modelos atómicos. O funcionamento dos lasers. Comportamento ondulatório das partículas: hipótese de De Broglie e experiências de Davisson e Germer e de Thomson.
5 Estrutura Nuclear: Caracterização dos núcleos: as experiências de Rutherford e de Chadwick; estabilidade nuclear; energia de ligação; modelo da gota líquida e fórmula
semi-empírica da massa. Breve referência a outros modelos para descrever as propriedades dos núcleos.
6 Transformações nucleares: Emissão alfa, beta e gama; reacções de fissão nuclear e de fusão nuclear; secções eficazes. Radiações ionizantes. Aplicações.
7 Introdução à Física de Partículas e à Astrofísica: As interacções fundamentais; classificação das partículas em hadrões e leptões: a hipótese dos quarks; o modelo padrão da Física de Partículas. Vida e evolução das estrelas. Origem e futuro do Universo.
Pré-requisitos
Física Geral I, Física Geral II
Competências genéricas a atingir
. Competência em análise e síntese;
. Competência em comunicação oral e escrita;
. Competência em raciocínio crítico;
. Preocupação com a qualidade;
. Competência em autocrítica e auto-avaliação;
. Competência em organização e planificação;
. Competência em trabalho em grupo;
. Competência em trabalho em equipas interdisciplinares;
. Competência para comunicar com pessoas que não são especialistas na área;
. Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos;
(por ordem decrescente de importância)
Horas lectivas semestrais
aulas teóricas45
aulas teórico-práticas30
total horas lectivas75

Método de avaliação
Resolução de problemas20 %
Exame80 %

Bibliografia de referência
Quantum physics of atoms, molecules, solids, nuclei and particles, R. Eisberg, and R. Resnick, Second Edition, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1985.

Concepts of Modern Physics, A. Beiser, Fifth Ed., McGraw-Hill, Inc., 1995.

Elementary Modern Physics, Paul Tipler, 1992.

Modern Physics, K. S. Krane, Second Edition, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1996.

Tópicos de Física Moderna (apontamentos), M. C. Ruivo, Departamento de Física, FCTUC, Coimbra, 2002.

Introdução à Física Nuclear e de Partículas (apontamentos), L. P. Brito, Departamento de Física FCTUC, Coimbra, 2003.

Método de ensino
--- Aulas de apresentação dos conceitos fundamentais, com reflexão sobre os limites das teorias/modelos na ciência, sobre as dificuldades de implementar ideias novas e sobre o papel desempenhado pelo trabalho experimental.
--- Aulas de discussão /resolução de problemas onde se procure ligar os conceitos abordados a situações práticas, ordens de grandeza, estimativas sobre as grandezas físicas relevantes no âmbito da física moderna.
--- Apoio ao trabalho individual dos estudantes no sentido de estes desenvolverem trabalho de recolha de informação, análise dessa informação e elaboração dos seus próprios apontamentos sobre os temas da disciplina.

Recursos específicos utilizados