Física Quântica

Ano
3
Ano lectivo
2020-2021
Código
01003002
Área Científica
Física
Língua de Ensino
Português
Modo de Ensino
Presencial
Duração
Semestral
Créditos ECTS
7.5
Tipo
Obrigatória
Nível
1º Ciclo - Licenciatura

Conhecimentos de Base Recomendados

N.A.

Métodos de Ensino

1. Aulas teóricas com exposição dos conceitos e exemplos de aplicação, recorrendo a meios tradicionais (quadro) e meios audiovisuais; 2. Aulas teórico-práticas de resolução de problemas ; 3. Aulas práticas com a realização de trabalhos experimentais.

A avaliação durante o semestre tem uma componente laboratorial (4 valores) e uma componente de frequência (duas frequências, valendo 8 valores cada). A componente de frequência pode ser substituída por exame (vale 16 valores).

Resultados de Aprendizagem

1. Adquirir conceitos básicos da Mecânica Quântica e sabê-los aplicar a situações físicas específicas. Adquirir conhecimentos básicos de Física Atómica e de Física dos Sólidos. Integração dos conhecimentos adquiridos nestas três áreas numa descrição quântica da matéria.
2. Capacidade para procurar e utilizar bibliografia, organizando um conjunto consistente de informações relativas às áreas referidas.
3. Capacidade para resolver problemas, incluindo o desenvolvimento de competências matemáticas adequadas a esse fim.
4. Capacidade para implementar e interpretar experiências simples relacionadas com o conteúdo da disciplina.
Competência em análise e síntese;
. Competência em comunicação oral e escrita;
. Competência em gestão da informação;
. Competência para resolver problemas;
. Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos;
. Competência em trabalho em grupo;
. Competência em raciocínio crítico;
. Competência em entender a linguagem de outros especialistas.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Quantificação da luz e da energia. Modelo de Bohr do átomo. Propriedades ondulatórias das partículas.
2. Equação de Schrodinger. Operadores, valores próprios, funções próprias. Interpretação física. Função de onda, densidade de probabilidade e valores espectáveis. Aplicações a problemas unidimensionais: o poço de potencial e o oscilador harmónico.
3. O átomo de hidrogénio: resolução da equação de Schrödinger, valores próprios, números quânticos, funções próprias, densidades de probabilidade, momento angular orbital.
4. Momento angular. Experiência de Stern-Gerlach, spin, adição de momento angular.
5. Átomos multielectrónicos. Aproximação do campo central. Teoria de Hartree. Acoplamento L-S. Excitações ópticas. Taxas de transição e regras de selecção.
6. Introdução à física dos sólidos: Condutores e semi-condutores. Teoria das bandas. Propriedades magnéticas dos sólidos. Supercondutividade.

Métodos de Avaliação

Avaliação
componente laboratorial: 20.0%
duas frequências ou exame final: 80.0%

Bibliografia

Apontamentos de Física Quântica, Helena Vieira Alberto, 2013.
Modern Physics, Krane, editora John Wiley and Sons,Inc., 2nd Ed. 1996.
Apontamentos de Fundamentos de Física Moderna (cap. 2) Pedro Vieira Alberto, 1995.
Quantum Physics, R. Eisberg and R. Resnick, John Wiley Sons, 2nd Ed.1974.
Introduction to Quantum Mechanics, D.J. Griffiths, Prentice Hall, 1995.