Instituto de Física Departamento de Física Dados de identificação
Disciplina: FÍSICA IV-C Período Letivo: 2021/1
Professor Responsável: CILAINE VERONICA TEIXEIRA Sigla: FIS01184 Créditos: 6
Carga Horária: 90 h CH Autônoma: 0 h CH Coletiva:90 h CH Individual: 0 h
Súmula
Interferência. Difração e polarização da luz. Introdução à mecânica quântica e relativística.
Introdução à Física Atômica e Nuclear.
Currículos
Currículos Etapa Pré-Requisitos Natureza
BACHARELADO EM MATEMÁTICA- ÊNFASE MATEMÁTICA PURA
6 (FIS01183) FÍSICA III-C Obrigatória ENGENHARIA DE ENERGIA 4 (FIS01183) FÍSICA III-C Obrigatória ENGENHARIA DE
MATERIAIS
4 (FIS01182) FÍSICA GERAL -
ELETROMAGNETISMO
Obrigatória
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
6 (FIS01183) FÍSICA III-C Eletiva BACHARELADO EM
MATEMÁTICA - ÊNFASE MATEMÁTICA APLIC COMPUTACIONAL
6 (FIS01183) FÍSICA III-C Alternativa
ENGENHARIA CIVIL (FIS01182) FÍSICA
GERAL -
ELETROMAGNETISMO
Eletiva
ENGENHARIA ELÉTRICA 3 (FIS01183) FÍSICA III-C Obrigatória ENGENHARIA FÍSICA 4 (FIS01182) FÍSICA
GERAL -
ELETROMAGNETISMO
Obrigatória
Objetivos
Complementar os conhecimentos de Física Clássica através da Ótica Física. Assimilar noções de Física Moderna e Física Nuclear.
Conteúdo Programático
Semana Título Conteúdo
01 Ondas eletromagnéticas: ótica geométrica e ótica física
Aula 1 (assíncrona): revisão ondas eletromagnéticas, espectro eletromagnético, vetor de
Poynting, pressão, potência e intensidade da radiação
Aula 2 (assíncrona): Princípio de Huygens, reflexão, refração, arco-íris, Reflexão interna total.
Aula 3 (síncrona): Discussão de dúvidas e problemas por vídeo conferência.
02 Ótica física: interferência da luz
Aula 1 (assíncrona): Luz como onda: interferência, experimento de Young, coerência.
Aula 2 (assíncrona): fasores, intensidade da interferência.
Atividade guiada sobre a
Interferência e Coerência da luz – experimento virtual
Aula 3 (síncrona): Discussão de dúvidas e problemas por vídeo conferência.
03 Interferência da luz: filmes finos e difração da luz
Aula 1 (assíncrona): Filmes finos, aneis de Newton, interferômetro de Michelson ,
Atividade guiada sobre Interferômetro de Michelson e filmes finos – experimento virtual Aula 2 (assíncrona): Difração da luz
Aula 3 (síncrona): Discussão de dúvidas e problemas por vídeo conferência (síncrona).
04 Redes de difração
Aula 1 (assíncrona): Fenda e abertura circular, critério de Hayleigh; difração por duas fendas.
Aula 2 (assíncrona): Redes de difração (dispersão, resolução), difração de raios x, lei de Bragg.
Aula 3 (síncrona): Discussão de problemas e dúvidas por vídeo conferência.
05 Polarização da luz
Aula 1 (assíncrona): Atividade guiada sobre difração em fenda simples, fendas múltiplas e rede de difração – experimento virtual.
Aula 2 (assíncrona): Polarização:
placas polarizadoras, polarização por reflexão e polarização por espalhamento
Aula 3 (assíncrona): Atividade guiada sobre polarização – experimento virtual.
06 Prova
Aula 1 (síncrona): Discussão de problemas e dúvidas por vídeo conferência.
Aula 2 (síncrona): Discussão de problemas e dúvidas por vídeo conferência.
Aula 3 (assíncrona): Prova 1
07 Relatividade restrita
Aula 1 (assíncrona): Relatividade restrita, postulado de Einstein, transformação de Galileu, simultaneidade e relatividade no tempo, efeitos relativísticos no comprimento.
Aula 2 (síncrona): Discussão de dúvidas e problemas por vídeo conferência.
Aula 3 (assíncrona):
transformações de Lorentz, efeito doppler longitudinal e
transversal.
08 Momento relativístico e Física Quântica
Aula 1 (assíncrona): momento relativístico, dinâmica
relativística (força), massa, energia relativística, princípio da correspondência.
Aula 2 (síncrona): Discussão de dúvidas e problemas por vídeo conferência.
Aula 3 (assíncrona): física quântica: efeito fotoelétrico.
09 Dualidade partícula-onda
Aula 1 (assíncrona): Raios x, efeito Compton, teoria de de Broglie, difração de elétrons, Princípio de Heisenberg Aula 2 (síncrona): Discussão de dúvidas e problemas por vídeo Aula 3 (assíncrona): Função de onda, eq. de Schrödinger, poço de potencial infinito, números quânticos
10 Poços de potencial
Aula 1 (assíncrona): Poço de potencial finito, efeito túnel e armadilhas tridimensionais.
Aula 2 (síncrona): Discussão de dúvidas e problemas por vídeo conferência.
Aula 3 (assíncrona): Física atômica: modelos atômicos, modelo de Bohr, níveis de energia, transições, séries espectrais, efeito Zeeman.
11 Sistemas de vários elétrons, raios X
Aula 1 (assíncrona): Princípio da exclusão, Armadilhas
retangulares com vários elétrons, raios X, tabela periódica, configuração eletrônica, laser.
Aula 2 (síncrona): Discussão de dúvidas e problemas por vídeo conferência.
Aula 3 (síncrona): Discussão de dúvidas e problemas por vídeo conferência.
12 Prova e sólidos cristalinos
Aula 1 (assíncrona): Prova 2Aula 2 (assíncrona): Sólidos cristalinos, teoria de bandas, diferença entre isolantes,
semicondutores e metais, metais, número de estados, número de portadores, probabilidade de ocupação, energia de Fermi.
Aula 3 (síncrona): Discussão de dúvidas e problemas por vídeo conferência.
13 Semicondutores e Física Nuclear
Aula 1 (assíncrona):
Semicondutores, junção pn, diodos, leds, transistores.
Aula 2 (assíncrona): Física Nuclear: constituição do núcleo, radioatividade.
Aula 3 (síncrona): Discussão de dúvidas e problemas por vídeo conferência.
14 Decaimentos e fissão nuclear
Aula 1 (assíncrona):
Decaimentos alfa, beta e gama.
Datação radioativa.
Aula 2 (assíncrona): energia nuclear: fissão.
Aula 3 (síncrona): Discussão de dúvidas e problemas por vídeo conferência.
15 Fusão nuclear
Aula 1(assíncrona): Energia nuclear: fusão, dosimetria.
Aula 2 (síncrona): Discussão de dúvidas e problemas por vídeo conferência.
Aula 3 (síncrona): Discussão de dúvidas e problemas por vídeo conferência.
16 Prova
Aula 1 (assíncrona): Prova 317 Atividades de Recuperação
Semana dedicada apenas à realização de atividades de recuperação
Metodologia
Haverá aulas síncronas e assíncronas. As aulas assíncronas serão apresentadas através de arquivos de áudio com powerpoint. Serão apresentados um ou mais vídeos por aula, de acordo com o
conteúdo. Os vídeos serão disponibilizados no Moodle Acadêmico, e estarão disponíveis até o final do semestre. Se o espaço for
insuficiente para o armazenamento dos vídeos, estes serão
colocados em serviço de armazenamento nas nuvens e o link será disponibilizado no Moodle Acadêmico.
Pelo menos uma vez por semana será realizada uma aula síncrona para esclarecer dúvidas por vídeo conferência, através do Mconf, ou Jitsi, Zoom, Google Meets ou Microsoft - Teams, no horário da aula da respectiva turma. A aula síncrona por vídeo conferência poderá ter dias alternados, entre segunda, quarta ou sexta-feira, que são
os dias das aulas, não ocorrendo necessariamente sempre no mesmo dia da semana, conforme cronograma apresentado.
Há quatro aulas de laboratório no curso, que serão substituídas por vídeos ou simulações realizadas por programas, que contemplem o conteúdo.
Haverá controle de participação nas atividades, que será feito ao final de cada semana letiva, através de uma questão ou teste rápido disponibilizado no Moodle por 48 horas, a partir da sexta-feira de manhã.
A disciplina é composta por três áreas, havendo uma avaliação no final de cada área. As avaliações serão compostas por problemas e questões conceituais e calculadas, que serão postadas na
plataforma Moodle e estarão disponíveis no dia da prova por oito (8) horas a partir do horário da aula, tendo o aluno duas (2) horas, contadas a partir do seu primeiro acesso à prova, para finalizar e enviar as respostas. Será também aberta uma tarefa para que os alunos enviem as suas resoluções imediatamente após o término da prova.
Informações sobre Direitos Autorais e de Imagem:
Todos os materiais disponibilizados são exclusivamente para fins didáticos, sendo vedada a sua utilização para qualquer outra finalidade, sob as penas legais.
Todos os materiais de terceiros que venham a ser utilizados devem ser referenciados, indicando a autoria, sob pena de plágio.
A liberdade de escolha de exposição da imagem e da voz não isenta o aluno de realizar as atividades originalmente propostas ou alternativas;
Todas as gravações de atividades síncronas devem ser previamente informadas por parte dos professores.
Somente poderão ser gravadas pelos alunos as atividades síncronas propostas mediante concordância prévia dos professores e colegas, sob as penas legais.
É proibido disponibilizar, por quaisquer meios digitais ou físicos, os dados, a imagem e a voz de colegas e do professor, sem autorização específica para a finalidade pretendida.
Os materiais disponibilizados no ambiente virtual possuem licença de uso e distribuição específica, sendo vedada a distribuição do material cuja a licença não permita ou sem a autorização prévia dos professores para o material de sua autoria.
Carga Horária
Teórica: 72 horas Prática: 18 horas
Experiências de Aprendizagem
Vídeo-aulas, leituras, resoluções de problemas, discussão de dúvidas.
Critérios de Avaliação
A nota final será a média aritmética das três provas. Para aprovação, o aluno deve ter média final igual ou maior que 6,0 e nenhuma nota parcial abaixo de 3,0.
O conceito final respeitará os seguintes critérios:
A: M >= 9,0 B: 7,5 =< M < 9,0 C: 6,0 =< M < 7,5 D: M < 6,0
NI: caso o aluno não tenha participado das atividades e tenha sido reprovado por nota.
De acordo com a Resolução do CEPE sobre o ERE, durante o período em que perdurar o ERE, fica inaplicável a atribuição de conceito FF, prevista no §2º, do Art. 44, da Resolução nº 11/2013 do CEPE.
Para os estudantes matriculados até o final do período e que deixaram de participar da Atividade de Ensino, deverá ser atribuído o registro NI (Não Informado) no campo de conceito do sistema acadêmico.
Para os casos previstos no §1º, a justificativa do registro NI deverá conter a referência ao período de excepcionalidade.
Os casos de não informação de conceito durante o ERE, deverão ser resolvidos até o fim do segundo período letivo, após o fim da situação emergencial de saúde.
Atividades de Recuperação Previstas
Para aprovação deve-se obter nota mínima 6,0, sendo que nenhuma nota, entre as três provas, pode ser menor do que 3,0. Quem tiver média menor que 6,0, sendo uma ou nenhuma nota menor do que 3,0, pode optar entre fazer o exame ou a recuperação da nota em questão.
Quem tiver mais do que uma nota abaixo de 3,0 deve fazer o exame.
Quem tiver uma nota menor do que 3,0 deve fazer a recuperação, mesmo que tenha média maior ou igual a 6,0.
A prova de recuperação versará sobre cada uma das áreas e substituirá necessariamente a nota da área correspondente. Neste caso todas as demais notas permanecem inalteradas.
O exame versará sobre toda a matéria e neste caso a média final será: MF= 0,4* M + 0,6 * EX,
Onde MF = média final
M = média obtida durante o semestre EX = nota do exame
Para obter aprovação final, após a recuperação, o aluno deve ter média mínima 6,0,
seguindo o critério de conceitos indicado acima, e ter nota mínima 3,0 em todas as provas e recuperações realizadas.
Para obter aprovação após realizar o exame, o aluno deve ter média mínima 6,0, e o conceito será atribuído seguindo o critério descrito acima.
Deve ocorrer um interstício de pelo menos 72h entre a publicação dos resultados das avaliações, pelo docente, aos discentes, e a realização das atividades de recuperação.
Prazo para Divulgação dos Resultados das Avaliações
72 horas antes da recuperação
Bibliografia
A Bibliografia Básica Essencial deve estar disponível de forma digital.
Básica Essencial
Halliday, David; Resnick, Robert; Walker, Jearl. Fundamentos de física. V.4.
Óptica e Física Moderna. 2016
Básica
Serway, Raymond A.; Jewett, Jr., John W.. Princípios de física, V.4, São Paulo:
Cengage Learning, 2014. 2.
Tipler, Paul A., Llewellyn, Ralph A., Física Moderna, Rio de Janeiro: LTC, 2014.
6.
Complementar
Outras Referências
Observações
