Física Nuclear e de Partículas: mudanças entre as edições

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1º TPC - Demonstração da equação de Rutherford (slide 30) + Resolução do exercício do último slide (exemplo 4.4) [https://mega.nz/megadrop/AWDzrY8JW80 pasta de entrega] '''Entrega até dia 24 de Agosto!'''
1º TPC - Demonstração da equação de Rutherford (slide 30) + Resolução do exercício do último slide (exemplo 4.4) [https://mega.nz/megadrop/AWDzrY8JW80 pasta de entrega] '''Entrega até dia 24 de Agosto!'''
2º TPC - Obtenção da equação de Schrödinger em coordenadas esféricas a partir da mesma equação em coordenadas retangulares [https://mega.nz/megadrop/UOerk_YrndM pasta de entrega] '''Entrega até dia 31 de Agosto!'''
3º TPC - Demonstração da diminuição da energia potencial orientacional por um fator de 2 quando passamos do referencial de repouso núcleo para o referencial de repouso eléctron (ver slide 30 da aula 8 - Precessão de Thomas). [https://mega.nz/megadrop/yKnNKfEDOO0 pasta de entrega] '''Entrega até dia 17 de Agosto'''
4º TPC - Demonstração da equação da energia eletrostática de uma esfera (ver slide 14 da aula 17) [https://mega.nz/megadrop/iFFnA2YJGRQ pasta de entrega] '''Entrega até dia 12 de Outubro'''
5º TPC - Resposta às perguntas sobre o episódio 7 do seriado COSMOS.
[https://drive.google.com/file/d/1m3g9lIaYBXvLT7Af8hgq9Z03nl4e5MSq/view?usp=sharing Perguntas]
[https://mega.nz/megadrop/p1meSrnrCQE pasta de entrega] '''Entrega até dia 06 de Novembro'''


==Diários de aula==
==Diários de aula==
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===4º Encontro 10/08===
===4º Encontro 10/08===
Recapitulação do modelo de Bohr. As primeiras indicações da existência do núcleo. O experimento de Moseley. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1vxGWpusDs3ZoDAbAwgrSuqEwFriG5p2Y Aula_02]
[https://drive.google.com/open?id=1Bs37l59CjcNxpOZzBmOz9Ee9TuNSj611 Aula_02_pdf]
===5º Encontro 14/08===
Participação no evento I SEGEX - Campus Foz do Iguaçu
===6º Encontro 17/08===
A equação de Schrödinger a 3D. A dedução dos números quânticos n,l e m a partir da equação de Schrödinger para o átomo de hidrogênio. A quantização da Energia em um potencial esférico. O significado físico dos números quânticos. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1_cSLmq4e_Lp5RmZy-OD4UrfGGpyd7jgi Aula_03]
[https://drive.google.com/open?id=1VLPbnCkKcM_n4OD0J_X7-8pPRlPRAsSY Aula_03_pdf]
===7º Encontro 21/08===
A interpretação probabilística da função de onda. Valores esperados em 1D. Os operadores. A quantização do momento angular. O momento magnético. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1aGWKZoA5rr_1fRbAngE1zgTCvl1Pb7X4 Aula_07]
[https://drive.google.com/open?id=1PN33tZ0JuERts5HlG72O3uquWynLS0rQ Aula_07_pdf]
===8º Encontro 21/08===
O momento magnético em um campo B uniforme. O experimento de Stern-Gerlach e a descoberta do spin. A interação spin-órbita. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1v3EaoWEWRSqZ3PXR0SXOytxq7pYATVCG Aula_08]
[https://drive.google.com/open?id=13P4EFtoLMvKs1fSepfPQ4HU5OQ1v0vel Aula_08_pdf]
===9º Encontro 28/08===
O momento angular total. Os níveis de energia do hidrogênio. O deslocamento de Lamb e a estrutura fina. Recapitulação dos modelos e números quânticos. As funções de onda do hidrogênio. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1ADv6T_Tm4Eemw06_b8L4gTeDOANeRQwW Aula_09]
[https://drive.google.com/open?id=13JYiATlfqaZtWckpiaU6pCHMhva2T6ug Aula_09_pdf]
===10º Encontro 31/08===
Recapitulação da matéria dada. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1unH_ZJH1PUbnBdl8cxg5CiJLT_xZE0mk Aula_10]
[https://drive.google.com/open?id=1X6Bqotu62Fp0Uqkv_RuP92Ovxq7OUoy3 Aula_10_pdf]
===11º Encontro 04/09===
Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1gTnkzjdHyI3kc9TWOme_ijoMs5QVAshZ Aula_11]
[https://drive.google.com/open?id=1EqInS-6VlFsPpdPLX74k85Dn-Jg4qsdU Aula_11_pdf]
===12º Encontro 11/09===
O princípio de exclusão de Pauli e a tabela periódica. A lei de Hundt. Os espectros moleculares. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1CTQaMD6VJt1GJPk5gtXxqFR3k0FLFOEz Aula_12]
[https://drive.google.com/open?id=1ycWc0fBY9Z4josoODjf9rRkDNOjo185f Aula_12_pdf]
===13º Encontro 14/09===
Terceiro dia do IV EREF.
===14º Encontro 18/09===
Revisões para a primeira prova da disciplina.
===15º Encontro 21/09===
Primeira prova da disciplina.
===16º Encontro 25/09===
Correção da prova. A hipótese de existência de eléctrons no núcleo. A descoberta do nêutron. Os números de massa, atômico e de nêutrons. Os nuclídeos: os isótopos, isótonos e isóbaros. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1yR8tQSODVUIsLdaS4LtN9ZElcwAi76Ar Aula_16]
[https://drive.google.com/open?id=1sxV-wByhTcA5hgTAag8adYE8gf7UoO0x Aula_16_pdf]
===17º Encontro 28/09===
O tamanho e forma dos núcleos e os experimentos para sua determinação. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=16BufAGN0tncgQXhsOFT3CS9hy8tIWFo5 Aula_17]
[https://drive.google.com/open?id=1ho1fT5hDOQCN2xkmINpzdp6xZ24OrjJp Aula_17_pdf]
===18º Encontro 02/10===
A determinação da massa dos núcleos. A energia de ligação nuclear e de separação dos núcleons. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=17edSYaCdGAP-O3fjvoYWrgccd7be1tdV Aula_18]
[https://drive.google.com/open?id=1AJBgtuo7eOZkn3IBSW_ZcK8FjJCVRmRH Aula_18_pdf]
===19º Encontro 05/10===
A estabilidade nuclear. O modelo da gota líquida. A fórmula semi-empírica da massa. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1E9YJOJWU5_Pm3XF1-4lKGFEe0B-9-mmD Aula_19]
[https://drive.google.com/open?id=1FQOdUlE8CnNM-0gsbV7riHKl4lZ5g5pf Aula_19_pdf]
===20º Encontro 09/10===
O momento angular nuclear e o momento angular total do átomo. Os números mágicos. O modelo de camadas. A radioatividade e o decaimento radioativo. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1aRvgyjkt2gIluOCCXKV1YoThQCfsgol1 Aula_20]
[https://drive.google.com/open?id=1-jf7KOeBi0GF9H8FQz3mLUelu8ckoVwN Aula_20_pdf]
===21º Encontro 16/10===
Os processos de decaimento das partículas alfa e beta. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1YJyJ31KiIy0bWzaGeUWUd89MrjO7rVEl Aula_21]
[https://drive.google.com/open?id=1NM_rLsmEb5jItzp2zfOLO84d9GRkUc0- Aula_21_pdf]
===22º Encontro 19/10===
A datação por Carbono 14. O decaimento gama. A radioatividade natural e as séries radioativas. Os equilíbrios secular e transitório. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=13j_cTQp1VEAb0Bc7I3LEwagoHi3o2pPW Aula_22]
[https://drive.google.com/open?id=1QLhCr65OHb2oIQIuuH7Vt4K_jhF53nTq Aula_22_pdf]
===23º Encontro 23/10===
A radioatividade e a idade da Terra. Visualização do episódio 07 da Série COSMOS e posterior análise crítica.
[https://drive.google.com/open?id=1-a2SSVPHw8DprPzYE0CzR0enscIuYrd4 Aula_23]
[https://drive.google.com/open?id=1QELPq5Y4pgRBv3_XZP89j0z6e5aW7uOK Aula_23_pdf]
===24º Encontro 24/10 (1h - aula extra)===
Continuação da aula anterior. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=13Ps_xhLDPUQrmDZv8kIURc70fLXVIA-7 Aula_24]
[https://drive.google.com/open?id=1PI9xQglL07GqO8w0PyQayzYih7OZLQqf Aula_24_pdf]
===25º Encontro 26/10===
As reações nucleares. A secção de choque nuclear. As interações envolvendo nêutrons. A fissão nuclear. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1z45Y9eDNLoJYAXxLYGdkzPUGD1bbiY94 Aula_25]
[https://drive.google.com/open?id=1IKFpfL6tHDJigqPZXitiRyJi0PD2MQO9 Aula_25_pdf]
===26º Encontro 30/10===
Continuação da aula anterior. As aplicações da fissão nuclear e seus problemas. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1h9Tq1ONVhANLPHhEwhPczOqONTAc-qRq Aula_26]
[https://drive.google.com/open?id=1c7_hUadT8e30ZruSjCkk2wYLDn4rQ2_P Aula_26_pdf]
===27º Encontro 06/11===
Resolução de exercícios para a segunda prova da disciplina.
[https://drive.google.com/open?id=1szsd3BlVbgMxL6ZiTyGoZLtTZujFREPF Aula_27]
[https://drive.google.com/open?id=1jGVCWEVrWtONxPOv8CVTsM7AafK9EE49 Aula_27_pdf]
===28º Encontro 09/11===
Continuação da aula anterior.
===29º Encontro 13/11===
Segunda prova da disciplina.
===30º Encontro 20/11===
A fusão nuclear. A interação das partículas com a matéria. Danos por radiação. Os detetores de radiação. Usos da radiação. Introdução à física das partículas.
[https://drive.google.com/open?id=1fPfUXicU0LtGza7uLRUb1bL5I_kMRWwA Aula_30]
[https://drive.google.com/open?id=1JIDiUpKxUL5mmvOrdG2v_J0ZuI43plwt Aula_30_pdf]
===31º Encontro 23/11===
As forças da natureza, seus campos e partículas. As antipartículas. Os mésons: o início da física das partículas. A classificação das partículas. As leis de conservação. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1I9twWgDPicdv9W4jGXm82cUISmUrn3nh Aula_31]
[https://drive.google.com/open?id=1Qkv1xSpvkKYFnioJqm9s5HNp5LijytUm Aula_31_pdf]
===32º Encontro 27/11===
Continuação da aula anterior. A estranheza. Produção e medição das propriedades das partículas. A descoberta dos padrões em partículas. Os quarks. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1d4iQ_Oh7BTo3z4CgjMVJmP9S4c_gbA0e Aula_32]
[https://drive.google.com/open?id=1GgAcZc4r8C3WdAXmSfiqXIhFHXTjmtRK Aula_32_pdf]
===33º Encontro 29/11 (Aula extra 2h)===
Revisão da segunda prova da disciplina. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1CQqsrXwMqRejQ2cZUSIBEMR5Zt5X60Xc Aula_33]
[https://drive.google.com/open?id=15Sjt69LlNk30RUbF_-3FEKeJkScLhH-E Aula_33_pdf]
===34º Encontro 30/11===
Os quarks - parte II. A carga de cor. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1QBqldSSRyXED8U_qlbv-rrxG5ZV-Wt08 Aula_34]
[https://drive.google.com/open?id=1e9KCZpZqTMYHHCUQ6Y2Z7UNuxqME5DiQ Aula_34_pdf]
===35º Encontro 04/12===
O modelo padrão. A física de partículas e a conexão cósmica. A radiação cósmica de fundo e a lei de Hubble. Exercícios.
[https://drive.google.com/open?id=1Zljnt6YzAwJ8qELi-LALcmA7cMti7Nfs Aula_35]
[https://drive.google.com/open?id=1YxHv4hcdZcdF-64rbcUX0zyXX3hhRVJT Aula_35_pdf]
===36º Encontro 07/12===
Terceira prova da disciplina.
===37º Encontro 11/12===
Apresentação dos trabalhos da disciplina.
===38º Encontro 13/12===
Prova de recuperação da disciplina.


=Semestre anterior=
=Semestre anterior=


[[FNP 2017.2]]
[[FNP 2017.2]]

Edição atual tal como às 22h50min de 15 de dezembro de 2018

Semestre 2018.2

Professor: Vasco Neves

Encontros: Terças das 15h40 às 17h40 e Sextas das 13h20 às 15h20

Atendimento:

Carga horária: 72 horas

Ementa

Radioatividade, fissão e fusão, modelos de núcleos atômicos, teoria da nucleossíntese, principais tecnologias termonucleares, modelo padrão das partículas, história da descoberta e da classificação das partículas elementares, simetrias.

Bibliografia Básica

  • CHUNG, K. C. Introdução à Física Nuclear. Rio de Janeiro: Editora da UERJ, 2001.
  • ENDLER, Ana Maria F.; Introdução à Física de Partículas. SP: Editora Livraria da Física. 2010.
  • MOREIRA, Marco Antônio. Física de Partículas: Uma Abordagem Conceitual e Epistemológica. SP: Editora Livraria da Física, 2012.
  • PERUZZO, Jucimar. Física e Energia Nuclear. SP: Editora Livraria da Física, 2012.
  • TIPLER, Paul A.; LLEWELLYN, Ralph A. Física Moderna. 5a ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010.

Bibliografia Complementar

  • BALTHAZAR, W. F.; DE OLIVEIRA, A. L.; Partículas elementares no ensino médio: uma abordagem a partir do LHC. São Paulo. Editora Livraria da Física. 2010.
  • CARUSO, F.; OGURI, V.; SANTORO, A.(editores). 2a Ed. Partículas elementares: 100 anos de descobertas, São Paulo: editora Livraria da Física, 2012.
  • MARQUES, Alfredo. Energia nuclear e adjacências. Rio de Janeiro: Editora da UERJ, 2009.
  • MENEZES, Gabriel; ALCALDE, Martin Aparício. Tópicos em Teoria Quântica dos Campos. São Paulo: editora Livraria da Física.
  • CARUSO, F.; SANTORO, A. Do átomo grego à Física das interações fundamentais. Rio de Janeiro. São Paulo: editora Livraria da Física, 2012.
  • TAVARES, Odilon A.P. Descobrindo o Núcleo Atômico. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2012.

Materiais de Apoio

Leituras Suplementares

Revisão de conceitos clássicos

Tabela_massas_atômicas

Provas

1ª Prova -

2ª Prova -

3ª Prova -

TPC

1º TPC - Demonstração da equação de Rutherford (slide 30) + Resolução do exercício do último slide (exemplo 4.4) pasta de entrega Entrega até dia 24 de Agosto!

2º TPC - Obtenção da equação de Schrödinger em coordenadas esféricas a partir da mesma equação em coordenadas retangulares pasta de entrega Entrega até dia 31 de Agosto!

3º TPC - Demonstração da diminuição da energia potencial orientacional por um fator de 2 quando passamos do referencial de repouso núcleo para o referencial de repouso eléctron (ver slide 30 da aula 8 - Precessão de Thomas). pasta de entrega Entrega até dia 17 de Agosto

4º TPC - Demonstração da equação da energia eletrostática de uma esfera (ver slide 14 da aula 17) pasta de entrega Entrega até dia 12 de Outubro

5º TPC - Resposta às perguntas sobre o episódio 7 do seriado COSMOS. Perguntas pasta de entrega Entrega até dia 06 de Novembro

Diários de aula

1º Encontro 27/07

Introdução à disciplina. Métodos de avaliação. As linhas espectrais. A série de Balmer e a fórmula de Rydberg-Ritz. O modelo de átomo de Thompson e de Rutherford. As primeiras estimativas do tamanho do núcleo atômico. Exercícios.

Aula_01

Aula_01_pdf

2º Encontro 03/08

Preparação para a mostra de cursos.

3º Encontro 07/08

Mostra de Cursos 2018 IFPR Campus Foz - dia 2

4º Encontro 10/08

Recapitulação do modelo de Bohr. As primeiras indicações da existência do núcleo. O experimento de Moseley. Exercícios.

Aula_02

Aula_02_pdf

5º Encontro 14/08

Participação no evento I SEGEX - Campus Foz do Iguaçu

6º Encontro 17/08

A equação de Schrödinger a 3D. A dedução dos números quânticos n,l e m a partir da equação de Schrödinger para o átomo de hidrogênio. A quantização da Energia em um potencial esférico. O significado físico dos números quânticos. Exercícios.

Aula_03

Aula_03_pdf

7º Encontro 21/08

A interpretação probabilística da função de onda. Valores esperados em 1D. Os operadores. A quantização do momento angular. O momento magnético. Exercícios.

Aula_07

Aula_07_pdf

8º Encontro 21/08

O momento magnético em um campo B uniforme. O experimento de Stern-Gerlach e a descoberta do spin. A interação spin-órbita. Exercícios.

Aula_08

Aula_08_pdf

9º Encontro 28/08

O momento angular total. Os níveis de energia do hidrogênio. O deslocamento de Lamb e a estrutura fina. Recapitulação dos modelos e números quânticos. As funções de onda do hidrogênio. Exercícios.

Aula_09

Aula_09_pdf

10º Encontro 31/08

Recapitulação da matéria dada. Exercícios.

Aula_10

Aula_10_pdf

11º Encontro 04/09

Exercícios.

Aula_11

Aula_11_pdf

12º Encontro 11/09

O princípio de exclusão de Pauli e a tabela periódica. A lei de Hundt. Os espectros moleculares. Exercícios.

Aula_12

Aula_12_pdf

13º Encontro 14/09

Terceiro dia do IV EREF.

14º Encontro 18/09

Revisões para a primeira prova da disciplina.

15º Encontro 21/09

Primeira prova da disciplina.

16º Encontro 25/09

Correção da prova. A hipótese de existência de eléctrons no núcleo. A descoberta do nêutron. Os números de massa, atômico e de nêutrons. Os nuclídeos: os isótopos, isótonos e isóbaros. Exercícios.

Aula_16

Aula_16_pdf

17º Encontro 28/09

O tamanho e forma dos núcleos e os experimentos para sua determinação. Exercícios.

Aula_17

Aula_17_pdf

18º Encontro 02/10

A determinação da massa dos núcleos. A energia de ligação nuclear e de separação dos núcleons. Exercícios.

Aula_18

Aula_18_pdf

19º Encontro 05/10

A estabilidade nuclear. O modelo da gota líquida. A fórmula semi-empírica da massa. Exercícios.

Aula_19

Aula_19_pdf

20º Encontro 09/10

O momento angular nuclear e o momento angular total do átomo. Os números mágicos. O modelo de camadas. A radioatividade e o decaimento radioativo. Exercícios.

Aula_20

Aula_20_pdf

21º Encontro 16/10

Os processos de decaimento das partículas alfa e beta. Exercícios.

Aula_21

Aula_21_pdf

22º Encontro 19/10

A datação por Carbono 14. O decaimento gama. A radioatividade natural e as séries radioativas. Os equilíbrios secular e transitório. Exercícios.

Aula_22

Aula_22_pdf

23º Encontro 23/10

A radioatividade e a idade da Terra. Visualização do episódio 07 da Série COSMOS e posterior análise crítica.

Aula_23

Aula_23_pdf

24º Encontro 24/10 (1h - aula extra)

Continuação da aula anterior. Exercícios.

Aula_24

Aula_24_pdf

25º Encontro 26/10

As reações nucleares. A secção de choque nuclear. As interações envolvendo nêutrons. A fissão nuclear. Exercícios.

Aula_25

Aula_25_pdf

26º Encontro 30/10

Continuação da aula anterior. As aplicações da fissão nuclear e seus problemas. Exercícios.

Aula_26

Aula_26_pdf

27º Encontro 06/11

Resolução de exercícios para a segunda prova da disciplina.

Aula_27

Aula_27_pdf

28º Encontro 09/11

Continuação da aula anterior.

29º Encontro 13/11

Segunda prova da disciplina.

30º Encontro 20/11

A fusão nuclear. A interação das partículas com a matéria. Danos por radiação. Os detetores de radiação. Usos da radiação. Introdução à física das partículas.

Aula_30

Aula_30_pdf

31º Encontro 23/11

As forças da natureza, seus campos e partículas. As antipartículas. Os mésons: o início da física das partículas. A classificação das partículas. As leis de conservação. Exercícios.

Aula_31

Aula_31_pdf

32º Encontro 27/11

Continuação da aula anterior. A estranheza. Produção e medição das propriedades das partículas. A descoberta dos padrões em partículas. Os quarks. Exercícios.

Aula_32

Aula_32_pdf

33º Encontro 29/11 (Aula extra 2h)

Revisão da segunda prova da disciplina. Exercícios.

Aula_33

Aula_33_pdf

34º Encontro 30/11

Os quarks - parte II. A carga de cor. Exercícios.

Aula_34

Aula_34_pdf

35º Encontro 04/12

O modelo padrão. A física de partículas e a conexão cósmica. A radiação cósmica de fundo e a lei de Hubble. Exercícios.

Aula_35

Aula_35_pdf

36º Encontro 07/12

Terceira prova da disciplina.

37º Encontro 11/12

Apresentação dos trabalhos da disciplina.

38º Encontro 13/12

Prova de recuperação da disciplina.

Semestre anterior

FNP 2017.2

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