Mecânica Quântica

Prof.: Pieter Westera
UFABC, Bloco A, Torre 3, Sala 625-3
Tel. +55 (11) 4996 8373
E-mail: pieter.westera arroba ufabc.edu.br

Disciplina do Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física
código da disciplina: PEF 103
Carga Horária: 120

Ementa: Fundamentos conceituais e formais da Mecânica Quântica. Princípio da superposição. Estados e observáveis. Medição. Sistemas com variáveis bivalentes. Emaranhamento, descoerência e informação quântica. Aplicações.

Bibliografia Básica

Caruso, F., Oguro, V. Física Moderna, Rio de Janeiro, Campus/Elsevier 2006
Eisberg, R.,Resnick, R., Física Quântica, Rio de Janeiro, Campus 1979
Griffiths, D. J., Introduction to Quantum Mechanics, Pearson Higher Education Publishers, 1994
Nussenzweig, H. M. Curso de Física Básica v. 4: Ótica, Relatividade e Física Quântica, São Paulo, Edgard Blücher, 1998
Novaes, M., Studart, N. Mecânica Quântica Básica, MNPEF-LF, 2016
Peres, S. Mecânica Quântica: Um curso para professores da educação básica, MNPEF-LF, 2016
Sakurai, J. J. Modern Quantum Mechanics, Addison Wesley, 1994.

Bibliografia Complementar:

Bell, J. S. Speakeable and Unspeakable in Quantum Mechanics, Cambridge University Press, 1993
Greca, I., Herscovitz, V. E. Introdução à Mecânica Quântica: Notas de curso. Instituto de Física, UFRGS, Porto Alegre 2002 (Textos de Apoio ao Professor de Física n.13)
Hewitt, P. G. Conceptual Physics. Addison-Wesley. 1992
Hussein M., Salinas S. 100 Anos de Física Quântica, Orgs. São Paulo. Ed

Horários das aulas
Quartas-feiras das 20:00 às 22:00
Sábados das 09:00 às 12:00
Sala S - 309-2

Cronograma
Dia Assunto
Qua, 12/02 Apresentação da Disciplina, Radiação Térmica
Sab, 15/02 [cancelada]
Qua, 19/02 Efeito Fotoelétrico e a Teoria de Einstein, Efeito Compton, Natureza Dual da Radiação Eletromagnética
Sab, 22/02 Seminário 1: Produção de Raios X e Produção e Aniquilação de Pares, O Modelo de Thomson e o Modelo de Rutherford do Átomo
Qua, 26/02 Seminário 2: Difração de Elétrons, O Postulado de de Broglie e Dualidade Onda-Partícula, Princípio de Incerteza
Sab, 01/03 Feriado
Qua, 05/03 Feriado
Sab, 08/03 Espectros Atômicos e o Modelo de Bohr, Correção ao Modelo de Bohr para Massa Nuclear Finita e Estados de Energia do Átomo
Qua, 12/03 Seminário 3: Experimento de Franck-Hertz, Regras de Quantização, Princípio de Correspondência
Sab, 15/03 Princípio da Superposição, Interpretação de Born para as Funções de Onda
Qua, 19/03 Operadores, A Equação de Schrödinger
Sab, 22/03 [cancelada]
Qua, 26/03 [cancelada]
Sab, 29/03 Seminário 4: Modelo de Sommerfeld, O Potencial Nulo, Seminário 5: Potencial Degrau
Qua, 02/04 Seminário 6: Barreira de Potencial, Seminário 7: Poços Quadrado Infinito e Finito, Oscilador Harmônico Simples
Sab, 05/04 [cancelada]
Qua, 09/04 Separação da Eq. de Schrödinger Ind. do Tempo para Potencial Central V(r), Eq. de Schrödinger para Átomos de um Elétron, Autofunções, Autovalores e Degenerescência
Sab, 12/04 Experimento de Stern-Gerlach, Momento Angular Orbital
Qua, 16/04 O Spin do Elétron, Princípio de Exclusão de Pauli
Sab, 19/04 Feriado
Qua, 23/04 Momento Angular Total, Interação Spin-Órbita e os Níveis de Energia do Hidrogênio
Sab, 26/04 Extra: Átomos Multi-eletrônicos, Sistema Periódico
Qua, 30/04 Prova
Sab, 03/05 Feriado
Qua, 07/05 Prova Substitutiva/Exame de Recuperação
!!! Nos dias 22/03, 26/03 e 05/04 não teremos aula !!!

Atendimento de Apoio

Quartas-feiras, 16:00-18:00
Sala 620-3 (sala da profa. Laura, 1ª parte, atè dia 08/03)
Sala 625-3 (minha sala, 2ª parte, a partir do dia 10/03)

Moodle da disciplina

Slides das Aulas

Slides da pré-aula
Slides da Aula 1
Slides do Seminário sobre Difração de Elétrons
Slides da Aula 6
Slides da Aula 7
Slides do Seminário sobre o Modelo de Sommerfeld
Slides da Aula 8
Slides da Aula 9
Slides da Aula 10
Slides da Aula 11
Slides da Aula 12
Slides da Aula 13
Slides da Aula 14
Slides da Aula 15
Slides da Aula 16 ! Extra

Materiais Adicionais:
P1 de 2023-1 resolvida
Folha de consulta da primeira metade do conteúdo (é distribuída nas provas)
Folha de consulta da segunda metade do conteúdo (é distribuída na P2)
Simulador Interferência de Ondas
Simulador Efeito Fotoelétrico
Simulador Efeito Túnel
Vídeo de uma Simulação de Chegada de uma Partícula/Onda Numa Barreira de Potencial

Avaliação

Listas de Exercícios entregue via pdf: 15 % da nota final
Seminários de tópicos específicos: 35% da nota final
uma prova: 50% da nota final

Os tópicos foram sorteados entre os alunos no primeiro dia de aula.
Os seminários são individuais e terão duração de 20 a 30 minutos.
Datas:
26/02: Produção de raios-X, produção e aniquilação de pares
26/02: Difração de elétrons
12/03: Experimento de Frank-Hertz
15/03: Modelo de Sommerfeld
29/03: Equação de Schrödinger para potencial degrau
02/04: Equação de Schrödinger para barreira de potencial
02/04: Equação de Schrödinger para poço quadrado infinito

Datas de entrega das listas:
Lista 1: 12/03 (até Produção de Raios X e Produção e Aniquilação de Pares)
Lista 2: 02/04 (de Difração de elétrons até Princípio da Superposição)
Lista 3: 19/04 (de Operadores até Oscilador Harmônico Simples
Lista 4: 03/05 (de Potencial Central até Sistema Periódico)

Datas das Provas:
Quarta, 30/04: Prova
Quarta, 07/05: Prova Substitutiva / Exame de Recuperação (todo o conteúdo)

Notas das Avaliações

Por vir...