Tópicos de Física Moderna
1
2018-2019
01000103
Física
Português
Inglês
Presencial
Semestral
6.0
Obrigatória
1º Ciclo - Licenciatura
Conhecimentos de Base Recomendados
Análise Matemática I, Álgebra Linear e Geometria Analítica.
Métodos de Ensino
Aulas teóricas com exposição dos conceitos e exemplos de aplicação, recorrendo a meios tradicionais (quadro), meios audiovisuais e demonstrações experimentais; aulas teórico-práticas em que os alunos resolvem problemas que aplicam os conceitos abordados a situações práticas e desenvolvem sentido crítico em relação aos resultados; aulas práticas com a realização de dois trabalhos experimentais.
Resultados de Aprendizagem
Transmitir aos alunos conceitos básicos e ferramentas de trabalho que permitem explicar, compreender e prever fenómenos em Física Clássica e em Física Quântica e a sua relação com Computação Quântica. Estimular a aquisição de competências em análise e síntese, comunicação escrita, resolução de problemas, raciocínio crítico, aprendizagem autónoma, trabalho de grupo e aplicação prática de conhecimentos teóricos.
Estágio(s)
NãoPrograma
1. A medida em Física Clássica.
2. A descrição do movimento de uma partícula em Física Clássica.
A equação do movimento de uma partícula a uma dimensão. Descrição do comportamento de uma partícula a partir da energia potencial e das condições iniciais. Oscilador harmónico clássico.
3. A descrição de uma onda.
Equação geral de uma onda a uma dimensão. Sobreposição e interferência. Ondas estacionárias. Batimentos. Pacotes de onda. Transmissão de informação. Ondas eletromagnéticas: o limite da ótica geométrica e da ótica física.
4. Física Quântica
A interpretação probabilística da função de onda de uma partícula. A equação de Schrödinger a uma dimensão: exemplos. O problema da medida em Física Quântica. Os estados de spin como exemplo de um sistema quântico binário. Estados de Bell.
5. Computação Quântica
Relação entre bits clássicos e bits quânticos ou qubits. Operações com qubits. Potencialidades e dificuldades de implementação.
Docente(s) responsável(eis)
Rui César do Espírito Santo Vilão
Métodos de Avaliação
Avaliação
Componente prática : 15.0%
Duas frequências : 85.0%
Bibliografia
• Jorge Dias de Deus, Mário Pimenta, Ana Noronha, Teresa Peña, Pedro Brogueiro (2000) - Introdução à Física, 2ª edição, McGraw-Hill.
• Kennneth Krane (1996) - Modern Physics, 2nd edition, John Wiley & Sons, Inc.
• Michael A. Nielsen and Isaac L. Chuang (2010) - Quantum Computation and Quantum Information, Cambridge University Press.
• Vitaly Chepel (2006) - “Apontamentos de Tópicos de Física Moderna”, DF-FCTUC