FCT/Departamento de Física Curso de Engenharia Informática Sumários FGII Bloco 1 de 2007/08 1ª Semana 1ª Aula Teórica de substituição da semana anterior. 01/10/2007, 10:00, sala CP 2.11. Os alunos não compareceram porque não foram avisados a tempo. T1A. 1ª Aula Teórica, 01/10/2007, 13:00, sala CP 2.11, Nº de alunos: 96. Apresentação. Descrição sucinta sobre os conteúdos programáticos. Informações sobre o processo de avaliação, a bibliografia e a ficha de problemas. Endereço dos apontamentos das aulas e fichas de problemas na minha página da Internet: http://w3.ualg.pt/%7Earodrig/ensino.htm. 1. Interacções e Campos. 1.1 Introdução (sistema internacional (SI), grandezas físicas, velocidade, aceleração, força, leis de Newton, momento linear). 1.2 As interacções fundamentais da natureza (interacção gravitacional, interacção electromagnética, interacção forte, interacção fraca). 1.3 Visão actualizada das forças fundamentais. 1.4 Campos (campo gravitacional, campo eléctrico, campo magnético, massa inercial, massa gravitacional). T1B. 02/10/2007, 13:00, sala CP 2.11. Não houve aula porque o Reitor dispensou os alunos. TP1A. Equivale a 2ª Aula Teórica, 03/10/2007, 13:00, sala CP 2.11, Nº de alunos: 53. 1.4 Campos, campo gravitacional, força magnética. 2. Luz e matéria. 2.1 Ondas (tipos de ondas quanto à natureza, ondas transversais e longitudinais, ondas periódicas, comprimento de onda, frequência, período, velocidade, princípio da sobreposição, onda estacionária). 2.2 Equações de Maxwell (equações de Maxwell, força de Lorentz. 2.3 Ondas electromagnéticas (equação de onda, propagação da onda, vector de Poynting, espectro das ondas electromagnéticas). T1C. Equivale a 1ª Aula Teórico-prática 04/10/2007, 13:00, sala CP 2.11. Nº de alunos: 47. Esclarecimento de dúvidas. Problemas da Lista 1: 1.1, 1.8 (a,b), 1.15 (a,b). Problemas da Lista 2: 2.6, 2.10 (a,b), 2.11 (a,b). TP1B. 05/10/2007, 13:00, sala CP 2.11. Feriado Prática. 05/10/2007, 16:00, sala CP 2.11. Feriado 1 2ª Semana T1A. 3ª Aula Teórica, 08/10/2007, 13:00, sala CP 2.11, Nº de alunos: 50. 2.4 A radiação do corpo negro e a teoria de Planck (modelo clássico, teoria de Planck). 2.5 Efeito fotoeléctrico (observações experimentais, teoria de Einstein, fotões). 2.6 Efeito Compton. 2.7 Propriedades ondulatórias das partículas (comprimento de onda de De Broglie, experiência de Davisson-Germer, figuras de difracção de Thompson, experimento de fenda dupla para o electrão). 2.8 A partícula quântica (pacote de ondas). 2.9 Princípio da incerteza (princípio da incerteza de Heisenberg, como pensar sobre a incerteza, o carro de Heisenberg). 2.10 Uma interpretação da mecânica quântica (comparação entre onda electromagnética, fotão, partícula e pacote de ondas, interpretação probabilística função de onda por Max Born) 2.11 A equação de onda de Schrödinger (equação onda de Schrödinger dependente do tempo, equação onda de Schrödinger independente do tempo, significado dos termos da equação). T1B. 4ª Aula Teórica, 09/10/2007, 13:00, sala CP 2.11, Nº de alunos: 54. 3. Átomos. 3.1 Linhas Espectrais (espectro contínuo, espectro de emissão e absorção, o espectro do hidrogénio, série de Balmer, fórmula de Rydberg). 3.2 Estrutura do átomo (átomo de Thompson, experiência de Rutherford, modelo atómico de Rutherford). 3.3 O Modelo de Bohr para o átomo de Hidrogénio (suposição geral de Bohr, consequências do modelo, raio de Bohr, energias e transições do átomo de hidrogénio, constante de estrutura fina, sucessos e falhas do modelo de Bohr). 3.4 Aplicação da Equação de Schrödinger ao átomo de Hidrogénio (equação de Schrödinger, três números quânticos, funções de onda). TP1A. 2ª Aula Teórico-prática, 10/10/2007, 13:00, sala CP 2.11, Nº de alunos: 46. Esclarecimento de dúvidas. Problemas da Lista 1: 1.5, 1.7, 1.10, 1,11, 1.16 (a). Problemas da Lista 3: 3.1, 3.2, 3.7. TP2A. 2ª Aula Teórico-prática, 11/10/2007, 08:30, sala CP 2.11, Nº de alunos: 3. Esclarecimento de dúvidas. Problemas da Lista 1: 1.5, 1.7, 1.10, 1,11, 1.16 (a). Problemas da Lista 3: 3.1, 3.2, 3.7. T1C. 5ª Aula Teórica, 11/10/2007, 13:00, sala CP 2.11, Nº de alunos: 44. 3.4 Aplicação da Equação de Schrödinger ao átomo de Hidrogénio. 3.5 Propriedades dos átomos (algumas propriedades dos átomos, interpretação física para os três números quânticos, número quântico principal, número quântico orbital, número quântico magnético orbital, modelo da nuvem electrónica. 3.6 Spin do electrão (experimento de Stern–Gerlach, experimento Phipps–Taylor, Goudsmit–Uhlenbeck propões o momento angular do spin, número quântico magnético de spin, momento angular total. 3.7 O princípio da exclusão e a tabela periódica (princípio de exclusão de Pauli, estrutura electrónica, regra de Hund, configurações electrónicas, diagrama de Linus Pauling, átomos agrupados em família, tabela peródica). Teste dia 18/10/2007, quinta-feira às 13:00 na sala CP 2.11. Duração do teste 1h. 2 P. 1ª Aula Prática. 12/10/2007, 16:00, sala CP 2.11. Nº de alunos: 22. Esclarecimento de dúvidas. Problemas da Lista 1: 1.2, 1.16 (b). Problemas da Lista 2: 2.11(c). Problemas da Lista 3: 3.11, 3.13, 3.14 (a,b), 3.22, 3.24. 3ª Semana T1A. 6ª Aula Teórica, 15/10/2007, 13:00, sala CP 2.11, Nº de alunos: 50. 4. Moléculas. Moléculas (estados rotacionais, estados vibracionais, vibração e rotação combinados, espectros moleculares, ligações moleculares). 5. Cristais. 5.1 Estrutura Cristalina (experiência de Max von Laue, exemplos de estruturas cristalinas, redes de Bravais). 5.2 Ligações Cristalinas (van der Waals, iónica, metálica e covalente, cristais dos gases inertes, cristais iónicos, cristais covalentes, metais, defeitos em cristais, nanocristal CdSe, sólido policristalino, amorfo). 5.3 Bandas de energia. 5.4 Resistividade (revisão). 5.5 Metais, isoladores e semicondutores (classificação eléctrica dos sólidos, concentração (densidade) de portadores de carga, coeficiente de temperatura da resistividade, exemplos, níveis de energia). 5.6 Metais (capacidade calorífica e densidade de estados de um gás de electrões para T 0 e T 0 ). T1B. 7ª Aula Teórica, 16/10/2007, 13:00, sala CP 2.11, Nº de alunos: 5.7 Gás de electrões livres em metais (fermiões, bosões, princípio de exclusão de Pauli em sólidos, energia de Fermi, exemplo). 5.8 Os fonões e as propriedades térmicas dos cristais. 5.8.1 Fonões (energia, onda elástica). 5.8.2 Os fonões e a capacidade calorífica dos cristais (modelo clássico: lei de Dulong-Petit, modelo de Einstein, modelo de Debye, teoria exacta, capacidade calorífica total dos metais). 5.8.3 Os fonões e a condutividade térmica dos cristais (condutividade térmica, percurso livre médio, fluxo de calor, comportamento com a temperatura) TP1A. 3ª Aula Teórico-prática, 17/10/2007, 13:00, sala CP 2.11, Nº de alunos: 40. Esclarecimento de dúvidas. Problemas da Lista 1: 1.14 (c), 1.16 (b). Problemas da Lista 3: 3.24. Problemas da Lista 4: 4.1. TP2A. 3ª Aula Teórico-prática, 18/10/2007, 08:30, sala CP 2.11, Nº de alunos: 7. Esclarecimento de dúvidas. Problemas da Lista 1: 1.14 (a,b,c). Problemas da Lista 3: 3.24. Problemas da Lista 4: 4.1. T1B.Teste de Avaliação, 18/10/2007, 13:00, salas: CP 2.11 e J4, Nº de alunos: 58. P. 2ª Aula Prática. 19/10/2007, 16:00, sala CP 2.11. Nº de alunos: 22. Esclarecimento de dúvidas. Revisão sobre efeito fotoeléctrico e efeito Compton. Problemas da Lista 3: 3.16, 3.25. Problemas da Lista extra: E1, E2, E3, E4. 3 4ª Semana T1A. 8ª Aula Teórica, 22/10/2007, 13:00, sala CP 2.11, Nº de alunos: 43. 5.9 Resistividade eléctrica dos metais (resistividade, coeficiente de temperatura da resistividade). 5.10 Semicondutores (concentração de portadores de cargas, semicondutor intrínseco, condução eléctrica, lacunas. 5.11. Variação da resistividade eléctrica dos semicondutores com a temperatura (resistividade, coeficiente de temperatura da resistividade, massa efectiva). 5.12. Dopagem em semicondutores (semicondutor extrínseco do tipo n, semicondutor extrínseco do tipo p). 5.13 Junção p-n e díodo ( junção pn, díodo, polarização directa, polarização inversa, curva I-V do díodo real e ideal. T1B. A Aula Teórica do dia 23/10/2007 foi transferida para o dia 29/10/2007 às 15:00 na sala CP 2.11. TP1A. 4ª Aula Teórico-prática, 24/10/2007, 13:00, sala CP 2.11, Nº de alunos: 38. Esclarecimento de dúvidas. Revisão sobre junção. Problemas da Lista 4: 4.4, 4.27 (a,b), 4.28. Problemas da Lista 5: 5.11. TP2A. 4ª Aula Teórico-prática, 25/10/2007, 08:30, sala CP 2.11, Nº de alunos: 5. Esclarecimento de dúvidas. Revisão sobre junção. Problemas da Lista 4: 4.4, 4.27 (a,b), 4.28. Problemas da Lista 5: 5.11. T1C. 9ª Aula Teórica, 25/10/2007, 13:00, sala CP 2.11, Nº de alunos: 36. 6. Núcleos. 6.1 Núcleo atómico (a descoberta do núcleo, a descoberta do neutrão, propriedades dos núcleos, terminologia, nuclídios, número de massa, isótopos, isóbaros, isótonos, isómeros, carta de nuclídios, tamanhos e formas dos núcleos, forças nucleares, energia de ligação). 6.2 Radioactividade (declínio radioactivo, equação do declínio radioactivo, meia vida ou período de semidesintegração, vida média, declínio alfa). P. 2ª Aula Prática. 26/10/2007, 16:00, sala CP 2.11. Nº de alunos: 25. Problemas de Revisão 1: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24. 5ª Semana TP1A. 10ª Aula Teórica, 29/10/2007, 10:00, sala CP 2.11, Nº de alunos: 23. 6.3 Declínio alfa, beta e gama (declínio alfa, efeito túnel, declínio +, declínio -, declínio ). 6.4 Modelos Nucleares (modelo da gota líquida, modelo do gás de Fermi, modelo de Camadas, números mágicos. 6.5 Spin nuclear e ressonância magnética (spin do neutrão, spin do protão, spin do núcleo, ressonância magnética nuclear. 6.6 Datação com Carbono 14 (origem do carbono-14, método de datação, exemplo numérico). TP1B. 11ª Aula Teórica, 29/10/2007, 13:00, sala CP 2.11, Nº de alunos: 33. Esclarecimento de dúvidas. Revisão. Problemas da Lista 5: 5.5, 5.6, 5.8, 5.9, 5.10. Problemas da Lista 6: 6.14, 6.15, 6.16. 4 TP1c. 12ª Aula Teórica, 29/10/2007, 15:00, sala CP 2.11, Nº de alunos: 33. Esclarecimento de dúvidas. Revisão. Problemas de Revisão 2: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14. 5