Estrutura da Matéria - FCT

unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
CÂMPUS UNIVERSITÁRIO DE Presidente Prudente
FACULDADE DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA - FCT
PROGRAMA DE ENSINO DE GRADUAÇÃO - 2014
Curso: Licenciatura em Física
Departamento: Física, Química e Biologia
Docente Responsável: Carlos José Leopoldo Constantino
IDENTIFICAÇÃO
Código:
Disciplina:
Seriação Ideal:
Pré-Requisitos:
Co-Requisitos:
Créditos:
Semestre:
Carga Horária Total:
Ano:
FQB9781
Estrutura da Matéria
4o Ano
Física I, II, III e IV
8
7e8
120
4º ano
OBJETIVOS
1. Identificar evidências para a estrutura atômica da matéria.
2. Descrever as evidências experimentais para a quantização da radiação
eletromagnética.
3. Conhecer os modelos atômicos pré-Mecânica Quântica.
4. Discutir efeitos ondulatórios, dualidade onda-partícula, experiência da dupla
fenda.
5. Interpretar a função de onda de Schrödinger.
6. Introdução à física do estado sólido.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
1. - Evidências para a estrutura atômica da matéria
- Modelo atômico de Thomson
- Espectros atômicos de emissão e absorção
- Modelo atômico de Rutherford
- Modelo atômico de Bohr
- Experimento de Franck-Hertz
2. - A origem da física quântica  radiação de corpo negro
- Dedução das leis de Wien e Boltzmann
3. -Teoria da eqüipartição de energia
- Calor específico (gases e sólidos)
- Fônons
4. Propriedades corpusculares da radiação:
- efeito fotoelétrico
- produção de raios-X
- espalhamentos Compton e Thomson
- espalhamentos Raman e Rayleigh
- produção e aniquilação de pares
- seção de choque
5. Propriedades ondulatórias da matéria:
- postulado de De Broglie
- difração de elétrons  experimento de Davisson e Germer
6. - Dualidade onda-partícula
- Princípio da incerteza de Heisenberg
7. Teoria de Schroedinger da mecânica quântica:
- origem e interpretação da equação de Schroedinger dependente e
independente do tempo
- poço de potencial infinito
- poço de potencial finito
- partícula livre
- potencial degrau
- barreira de potencial  tunelamento
- oscilador harmônico
8. Átomo de hidrogênio
9. Moléculas:
- ligações químicas
- orbitais moleculares
10. Sólidos:
- estrutura cristalina  reticulados de Bravais
- teoria de banda  semicondutores intrínsecos e extrínsecos
11. Introdução aos metais, cerâmicas e polímeros
METODOLOGIA
1. Aulas expositivas, uso de recursos computacionais e audiovisuais.
2. Aulas de exercícios de fixação – exercícios extra-classe.
BIBLIOGRAFIA A BÁSICA
1. Eisberg, R. e Resnick, R., Física Quântica, Rio de Janeiro, Editora: Campus
Ltda, 1988.
2. Tipler, P.A., Física Moderna: Mecânica Quântica, Relatividade e Estrutura da
Matéria, Rio de Janeiro, Editora: LTC, 2010.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
3. Leighton, R.B., Principles of Modern Physics, Editora: McGraw-Hill, Nova Yorque,
1959.
4. Fuchs, W. R., A Física Moderna, Editora: Polígono, São Paulo, 1972.
5. Young, H.D. e Freedman, R.A., Sears e Zemansky Física IV: Ótica e Física
Moderna, São Paulo, Editora: Pearson Education do Brasil, 2009.
6. Halliday, D., Resnick, R. e Walker, J., Ótica e Física Moderna, Rio de Janeiro,
Editora: LTC, 2012.
7. Atkins, P. e Trapp, C., Físico Química, Rio de Janeiro, Editora: LTC, 1999.
CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO DA APRENDIZAGEM
Cinco provas escritas distribuídas ao longo do ano e uma aula a ser ministrada
individualmente pelos alunos ao final do curso abordando tópicos de física vistos
anteriormente na disciplina.
Média final = média aritmética
(P1+P2+P3+P4+P5+aula)/6
das
provas
escritas
+
aula,
ou
seja,
OBS1: a realização da aula fica dependendo do número de alunos na turma, porém
isto será acordado com os alunos já nas primeira semanas do curso.
OBS2: a prova substitutiva será única, aplicada no fim do 2º semestre e conterá a
matéria do ano todo.
O aluno que não obter Média Final maior ou igual 5,0, após a consolidação do semestre, e no
primeiro dia útil correspondente ao dia da disciplina, terá a oportunidade de dirimir dúvidas durante
um módulo de aula de revisão, preparado para esta finalidade, e no segundo dia, haverá uma prova
escrita que abordará todo o conteúdo ministrado no curso. Para aprovação o aluno deve obter média
maior ou igual a 5,0 nesta prova.
EMENTA
1. Evidências para a estrutura atômica da matéria
2. Modelos atômicos: Thomson, Rutherford e Bohr
3. Radiação de corpo negro
4. Teoria da eqüipartição de energia
5. Propriedades corpusculares da radiação:
6. Propriedades ondulatórias da matéria:
7. Princípio da incerteza de Heisenberg
8. Teoria de Schroedinger da mecânica quântica:
9. Átomo de hidrogênio
10. Moléculas e sólidos
DISCIPLINA
Estrutura da Matéria I
FQB9781
Aprovação do
Departamento Física,
Química e Biologia
07/10/2013
Aprovação do Conselho
de Curso de Física
Aprovação Comissão
Permanente de Ensino
"ad referendum" em
06.12.2013
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