DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Fundamentos de Física Moderna - F+EF

Ano letivo: 2014-2015
Especificação técnica - ficha curricular

Elementos especificos
código da disciplinaciclo de estudossemestre lectivocréditos ECTSlíngua de ensino
1002583124.5pt


Objectivos formativos
- Conhecer as bases conceptuais gerais da Relatividade Restrita e da Teoria Quântica.
- Ter uma perspetiva histórica de como surgiu a Teoria da Relatividade e a Teoria Quântica e as ruturas conceptuais em relação à Mecânica Newtoniana.
- Conhecer as experiências que estiveram na base ?Física Moderna? e compreender como os resultados que nelas se obtiveram eram impossíveis de explicar utilizando a Física Clássica.
- Resolver problemas de aplicação dos conceitos e teorias que fazem parte do programa da unidade curricular.
- Adquirir espírito crítico em relação à ordem de grandeza dos resultados obtidos nos problemas.
- Preparar, processar, interpretar e comunicar informação física, utilizando fontes bibliográficas pertinentes, discurso adequado e as ferramentas apropriadas.
Programa genérico mínimo
1. Teoria da Relatividade
Princípio da Relatividade de Galileu. Experiência de Michelson-Morley. Princípio da Relatividade de Einstein. Transformações de Lorentz. Efeito Doppler relativista. Aberração da luz. Dinâmica relativista. Introdução à Relatividade Geral.
2. Teoria dos quanta
Radiação do corpo negro. Teoria de Planck. Efeito fotoelétrico. Teoria fotónica de Einstein. Efeito Compton. Raios-X e difração de Bragg.
3. Introdução à Mecânica Quântica
Dualidade onda-partícula. Hipótese de de Broglie. Experiência de Davisson-Germer. Princípio da incerteza. Função de onda.
4. Modelos atómicos
Modelo de Thompson. A descoberta do núcleo. Modelo de Bohr. Experiência de Frank-Hertz. Quantização de Bohr-Sommerfeld. Princípio da correspondência. Equação de Schrödinger.
5. Núcleo atómico e partículas elementares
A descoberta da radioatividade. Decaimento radioativo. Características das radiações. Detetores. Lei do decaimento. Reações nucleares. Partículas elementares. Interações fundamentais.
Pré-requisitos
Conhecimentos básicos de física clássica (ao nível de Física Geral I)
Competências genéricas a atingir
. Competência em análise e síntese;
. Competência para resolver problemas;
. Adaptabilidade a novas situações;
. Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos;
. Competência em autocrítica e auto-avaliação;
. Competência em comunicação oral e escrita;
. Uso da internet como meio de comunicação e fonte de informação;
. Competência em raciocínio crítico;
. Competência em aprendizagem autónoma;
. Competência em investigar;
(por ordem decrescente de importância)
Horas lectivas semestrais
aulas teóricas30
aulas práticas laboratoriais30
total horas lectivas60

Método de avaliação
Frequência100 %
Exame100 %

Bibliografia de referência
A. Beiser, Concepts of Modern Physics, 5th Ed., McGraw-Hill, Inc., 1995.
Paul Tipler, Elementary Modern Physics, 1992.
K. S. Krane, Modern Physics, 2nd Edition, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1996.
R. Eisberg, and R. Resnick, Quantum physics of atoms, molecules, solids, nuclei and particles, 2nd Edition, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1985.
Método de ensino
Aulas teóricas expositivas, recorrendo a meios audiovisuais e utilizando o quadro, dos conceitos, princípios e teorias fundamentais e com a resolução de exercícios práticos exemplifiquem os conceitos introduzidos.
Aulas teórico-práticas em que se pretende que os alunos, com a orientação do docente, resolvam exercícios de aplicação prática, que exijam a conjugação de conceitos teóricos distintos e promovam o raciocínio crítico face. Serão ainda apresentadas, na forma de demonstração, algumas experiências fundamentais que estiveram na origem da ?Física Moderna?.
Recursos específicos utilizados
Laboratório com experiências de Física Moderna adequadas ao nível d conhecimentos destes alunos.