Universidade Federal de Santa Catarina
Centro de Ciências Físicas e Matemáticas
Departamento de Física

FSC 5506 - Estrutura da Matéria I

Plano de Ensino

  1. Identificação da disciplina
      Nome: Estrutura da Matéria I
      Código: FSC 5506
      Carga horária: 108 ha (6 ha/semana)
      Semestre letivo: 2015-1
      Horário: 316202 516202 614202
      Professor: Nelson Canzian da Silva

  2. Objetivo Geral
      Estudo da estrutura da matéria sob o ponto de vista da física quântica elementar.

  3. Ementa
      Estudo das evidências que levaram ao surgimento da Física Moderna. Estrutura atômica da radiação e da matéria. Modelos atômicos de Rutherford e Bohr. Dualidade onda-partícula. Teoria de Schrödinger. Soluções da equação de Schrödinger para problemas unidimensionais. Átomo de hidrogênio.

  4. Programa
    1. Radiação Térmica e o Postulado de Planck
      1. Radiação térmica
      2. Teoria de Planck da radiação de corpo negro
      3. Postulado de Planck e suas implicações
    2. Postulados de de Broglie-Princípio de Incerteza
      1. Ondas de matéria
      2. Dualidade onda-partícula
      3. princípio de incerteza e suas conseqüências
    3. Modelo de Bohr para o Átomo
      1. Modelos de Thomson e Rutherford para o átomo
      2. Espectros atômicos
      3. Modelo de Bohr
      4. Regra de quantização de Bohr-Wilson-Sommerfeld
    4. Teoria de Schrödinger da Mecânica Quântica
      1. Equação de Schrödinger
      2. Interpretação de Born para as funções de onda
      3. Equação de Schrödinger independente do tempo
      4. Funções de onda fisicamente aceitáveis
      5. Quantização da energia na teoria de Schrödinger
    5. Soluções da Equação de Schrödinger Independente do Tempo
      1. Potencial nulo
      2. Potencial degrau
      3. Barreira de potencial
      4. Poço de potencial quadrado finito e infinito
      5. Potencial do oscilador harmônico simples
    6. Átomos de um Elétron
      1. Soluções da equação de Schrödinger através do método de separação de variáveis
      2. Estudo das funções
      3. Estudo das funções de onda do átomo de um elétron

  5. Metodologia
      O programa será apresentado em aulas expositivas com discussão e resolução de problemas.

  6. Avaliação
      Serão realizadas 3 (três) avaliações parciais individuais escritas (provas), compondo 90% da nota final, e exercícios surpresa em sala de aula, compondo 10% da nota final. Se a média aritmética das notas obtidas nestas avaliações for igual ou superior a 6,0 e a freqüência na disciplina for igual ou superior a 75% o estudante estará aprovado. Se a média for igual ou superior a 3,0 e inferior a 6,0 e a freqüência for igual ou superior a 75% o estudante poderá realizar uma prova de recuperação. A prova de recuperação será realizada na última semana do semestre letivo e versará sobre toda a matéria. A nota final será a média aritmética entre a média das notas das avaliações parciais e a nota da prova de recuperação e deverá ser maior ou igual a 6,0 para aprovação.

  7. Bibliografia Básica
    1. EISBERG, R. M. e RESNICK, R., Física Quântica, Editora Campus, 1986.
    2. TIPLER, P. A., LLEWELLYN, R. A., Física Moderna (3a. Ed.), LTC Editora, 2001.

  8. Bibliografia Complementar
    1. ALONSO, M. e FINN, E. J., Fundamental University Physics Vol. III: Quantum and Statistical Physics, Addison-Wesley, 1968.
    2. BORN, M., Atomic Physics, Blackie & Son, 1969.
    3. HEISENBERG, W., The physical principles of the quantum theory, Dover Publications (reedições do original de 1930).
    4. GAMOW, G., Thirty years that shook physics, Dover Publications (reedições do original de 1966).
    5. SHAMOS, M. H. (org.), Great Experiments in Physics, Dover Publications (reedições do original de 1959).