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Física Moderna I

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Sobre a aula

Nesta aula você vai encontrar um esboço do cenário da física no final do século XIX e a influência da mecânica Newtoniana para a formação do paradigma da física clássica. Também discuto a existência de conceitos fundamentais subjacentes às leis da física clássica que são rompidos pela mecânica quântica. Dificuldades de se articular o paradigma clássico nos experimentos de Young, e também em novos fenômenos descobertos no início do século XX é que geraram a necessidade de uma ruptura com o paradigma clássico e a sua substituição por um novo.

Disciplina

4300375-3 Física Moderna I

EMENTA

Revisão dos problemas em aberto da física do final do sec XIX. I. Caráter dual da radiação eletromagnética. Efeito fotoelétrico. Energia e momento do fóton. Raios X produzidos no freamento de elétrons. Efeito Compton. Difração de raios-X. Dualidade onda eletromagnética-fóton. O modelo atômico de Rutherford e o problema da estabilidade do átomo na física clássica. O modelo de Bohr. II. O caráter dual da matéria: partícula-onda. Partículas e ondas. A hipótese de de Broglie. A experiência de Davisson e Germer. Discussão da experiência da fenda dupla com fótons e elétrons. III . A mecânica ondulatória de Schroedinger. Pacotes de ondas. O princípio da incerteza. Interpretação probabilística de Born. Uma equação de onda para as "ondas de elétrons". A equação de Schroedinger dependente do tempo em uma dimensão. Soluções em ondas planas e princípio da superposição. Problemas unidimensionais estacionários: estados ligados e espalhamento. Valores esperados. A equação de Schroedinger em três dimensões. Partícula na caixa cúbica. Degenerescência. A mecânica quântica e o átomo de hidrogênio.

Objetivo

Retomar as limitacões dos modelos clássicos e a necessidade de quantizacão. Introduzir as idéias de dualidade onda-partícula para a matéria e para a radiacão. Introduzir a mecânica quântica.

Índice de vídeos da disciplina

1. Aula 0 - Apresentação do professor e do curso
2. Aula 1 - Uma introdução ao curso
3. Aula 2 - Evidências da mecânica quântica, parte 1
4. Aula 3 - Evidências da mecânica quântica, parte 2
5. Aula 4 - Evidências da mecânica quântica, parte 3
6. Aula 5 - O postulado de de Broglie e o átomo de Bohr
7. Aula 6 - A equação de Schrödinger
8. Aula 7 - A quantização na teoria de Schrödinger
9. Aula 8 - Soluções da equação de Schrödinger - parte 1
10. Aula 9 - Soluções da equação de Schrödinger, parte 2
11. Aula 10 - O oscilador harmônico
12. Aula 11 - Física atômica: o átomo de hidrogênio, parte 1
13. Aula 12 - Física atômica: o átomo de hidrogênio, parte 2

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