Física Nuclear e de Partículas: mudanças entre as edições

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==Semestre 2017.1==
==Semestre 2018.2==


'''Professor:''' Vasco Neves
'''Professor:''' Vasco Neves


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


'''Atendimento:''' Quinta-feira de manhã
'''Atendimento:'''  


'''Carga horária:''' 72 horas
'''Carga horária:''' 72 horas
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* CARUSO, F.; SANTORO, A. Do átomo grego à Física das interações fundamentais. Rio de Janeiro. São Paulo: editora Livraria da Física, 2012.
* 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.
* TAVARES, Odilon A.P. Descobrindo o Núcleo Atômico. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2012.


==Materiais de Apoio==
==Materiais de Apoio==
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[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mQWt0TUN0ajlZQ0U Revisão de conceitos clássicos]
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mQWt0TUN0ajlZQ0U Revisão de conceitos clássicos]


[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mSmxiNWgyMkNoems Tabela_massas_atomicas]
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mSmxiNWgyMkNoems Tabela_massas_atômicas]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mZTkwc2xJN05wRWc Problemas Nuclear 1]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mekk4OVptV2F2UHc Problemas Nuclear 2]


== Provas ==
== Provas ==
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===1º Encontro 24/07===
===1º Encontro 24/07===


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.
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.  
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mZTRxNUxfZElvWUE Aula_1]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mcUdWNEQ5d2M4cGM Aula_1_pdf]
 
===2º Encontro 26/07===
 
O modelo de Bohr e o átomo de Hidrogênio. A descoberta da Radioatividade. As partículas alfa, beta e gama. Os experimentos de Geiger e Mardsen. Os primeiros aceleradores de partículas: o Ciclotrón e o gerador de Van de Graaff. Os experimentos de Moseley e o espectro de raios X.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mQjlac3pmNTJZN00 Aula_2]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mYW9hTXpaMXNMWGc Aula_2_pdf]
 
===3º Encontro 31/07===
 
Recapitulação de conceitos da Física Atômica: A equação de Schrödinger a 3 dimensões. A aplicação da equação de Schrödinger ao átomo de Hidrogênio. Os números quânticos n, l e m. A quantização do momento angular dos eléctrons.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mRmMxMEtCUUZyeWc Aula_3]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mRHJjek94U0JFSW8 Aula_3_pdf]
 
===4º Encontro 02/08===
 
Continuação da aula anterior.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mZVQ0Z0k3Q2RSNkE Aula_4]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mcjJKSkRuYThJaFU Aula_4_pdf]
 
===5º Encontro 07/08===
 
O momento magnético de um átomo. A energia potencial de orientação do dipolo magnético. A precessão e a frequência de Larmor. O experimento de Stern-Gerlach e a descoberta do spin do eléctron. Os números quânticos de spin s e m. A energia potencial de orientação do dipolo magnético de spin.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mdjlmTzRPNUxMaU0 Aula_5]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mRzZyRUk3b2FNdWM Aula_5_pdf]
 
===6º Encontro 09/08===
 
A interação spin-órbita do átomo de Hidrogênio. A energia de interação spin-órbita e a estrutura fina dos estados excitados do átomo. O momento angular total atômico. Os níveis de energia do Hidrogênio segundo diferentes modelos quânticos.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mcG5uWV9yWUl0d1E Aula_6]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mRS1WeElXVDQwOHM Aula_6_pdf]
 
===7º Encontro 14/08===
 
Recapitulação da matéria dada. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0md2MwRVZ4VEpzc2c Aula_7]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mNF83cjJKYmNXUHM Aula_7_pdf]
 
===8º Encontro 16/08===
 
Resolução de exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mMFRNMmtWbEcyRm8 Aula_8]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mcTZ6Q2s1OUZNcmc Aula_8_pdf]
 
===9º Encontro 21/08===
 
Continuação da aula anterior. O princípio de exclusão de Pauli e a tabela periódica. A Lei de Hund. As propriedades químicas dos elementos.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mUy1HUjMwTDQxS2c Aula_9]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mS2NYeHVzUUwyTnc Aula_9_pdf]
 
===10º Encontro 23/08===
 
Continuação da aula anterior. Os espectros moleculares. As moléculas. Os movimentos de rotação e vibração moleculares. O número de massa e o número atômico dos núcleos. A hipótese dos eléctrons no núcleo. O experimento de Chadwick e a descoberta do nêutron. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mVFRHeG1LX0JWYTg Aula_10]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mLUNBRU10ZEZiWE0 Aula_10_pdf]
 
===11º Encontro 28/08===
 
Os nuclídeos. Os isótopos, isótonos e isóbaros. Os experimentos de determinação do raio do núcleo atômico: o espalhamento de partículas alfa, a medição da energia do decaimento beta em nuclídeos especulares, o espalhamento de eléctrons de alta energia. A densidade de carga do núcleo. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mbkkybEFiQUduaHM Aula_11]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mQ2VXbjlndkNTWVU Aula_11_pdf]
 
===12º Encontro 30/08===
 
A massa dos núcleos. A determinação da massa nuclear através da espectroscopia de massa. A determinação da massa através das reações nucleares. A energia de ligação nuclear. A energia de separação do próton e do nêutron. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mU21vNjAzRU1waHM Aula_12]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0maDlFNXB0TktkZTA Aula_12_pdf]
 
===13º Encontro 04/09===
 
A estabilidade nuclear. A curva da energia de ligação por núcleon. O gráfico de Z em função de N. Os nuclídeos estáveis e instáveis. O modelo da gota líquida. A fórmula semi-empírica da massa. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mUVVsVFJSN25nclE Aula_13]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mT3BPZFpSbUlaMm8 Aula_13_pdf]
 
===14º Encontro 06/09===
 
O momento angular nuclear e a estrutura hiperfina do átomo. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mV0JOaUxBQURRekU Aula_14]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mRnFfVTdYRUZ1Z1U Aula_14_pdf]
 
===15º Encontro 11/09===
 
Mostra de cursos do IFPR + Iftech
 
===16º Encontro 13/09===
 
Mostra de cursos do IFPR + Iftech
 
===17º Encontro 18/09===
 
Revisões para a prova da disciplina.
 
===18º Encontro 20/09===
 
Primeira prova da disciplina.
 
===19º Encontro 25/09===
 
Correção da prova da disciplina.
Os números mágicos. O modelo de camadas. A radioatividade. A taxa de decaimento. O tempo de meia vida de um núcleon. O Curie e o Bequerel.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mQUVwVUxTNWhkZW8 Aula_19]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mLURNblFSVkt1UFk Aula_19_pdf]
 
===20º Encontro 27/09===
 
Os processos de decaimento dos núcleons. O decaimento alfa. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mQWxIelNQNGlrYlU Aula_20]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mOEwyMlE4T0QxS1k Aula_20_pdf]
 
===21º Encontro 02/10===
 
O modelo dos decaimentos. O tunelamento quântico. O decaimento beta. O neutrino. A captura eletrônica. O efeito Auger. O Q das reações de decaimento e da captura eletrônica. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mTnkwd0VwWXBPc2c Aula_21]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0maFRHY0l1QUdrakU Aula_21_pdf]
 
===22º Encontro 04/10===
 
O decaimento beta e o vale dos decaimentos. A datação por Carbono-14. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mSUZrQjN6MDB4cUE Aula_22]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mM0ZGSXZTRWVtdDQ Aula_22_pdf]
 
===23º Encontro 09/10===
 
O decaimento gama. A conversão interna. As séries radioativas naturais e suas leis. Exercícios. Visualização do episódio 07 da nova versão do seriado COSMOS sobre a determinação da idade da Terra.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mMDVWUDZpZjVGeW8 Aula_23]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mVEtmU2MxbjVJRFE Aula_23_pdf]
 
===24º Encontro 11/10===
 
A determinação da idade da Terra, o decaimento radioativo e as consequências do Chumbo no ambiente: discussão sobre o episódio do seriado visualizado na aula anterior. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mMTBzYnJnd2VBTnc Aula_24]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mSFh6NVlPU1AzNkU Aula_24_pdf]
 
===25º Encontro 16/10===
 
As reações nucleares. A seção de choque nuclear. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mTUdtTG9Hd3JDajQ Aula_25]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mcmdram9zaUdxT0U Aula_25_pdf]
 
===26º Encontro 18/10===
 
As interações envolvendo nêutrons. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mZ3UwcTVwZlA2Mjg Aula_26]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mV1FrVjJQTXczREU Aula_26_pdf]
 
===27º Encontro 23/10===
 
A fissão nuclear. Os reatores nucleares de fissão. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mZzlkRkNvMTdsYlk Aula_27]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mMlVweXBQRVVOLVE Aula_27_pdf]
 
===28º Encontro 25/10===
 
A fusão nuclear. As reações de fusão terrestre. O reator de fusão nuclear por confinamento magnético. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mSFBrSmM3U2RIbEE Aula_28]
 
[https://drive.google.com/open?id=0B4dIhRM5bV0mN2lHc2ZrTUJFOTg Aula_28_pdf]
 
===29º Encontro 30/10===
 
A fusão nuclear por confinamento inercial. A interação das partículas com a matéria. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=1JfFXN4G1y0tx5RfBc2PIH0k_RwrhOtcD Aula_29]
 
[https://drive.google.com/open?id=1pGUqoysfvxZTTWBOtM4aHrbOUXFm1iu5 Aula_29_pdf]
 
===30º Encontro 01/11===
 
Os danos por radiação. Os detetores de radiação.
 
[https://drive.google.com/open?id=1cHuNMryatP1sNMwHDH4NOrj9AFA9s7Bx Aula_30]
 
[https://drive.google.com/open?id=18EjZhbrGqffkpjFlmmTPSO-zBvxZlMvm Aula_30_pdf]
 
===31º Encontro 06/11===
 
Exercícios e revisões para a segunda prova da disciplina.
 
===32º Encontro 08/11===
 
Segunda prova da disciplina.
 
===33º Encontro 13/11===
 
Introdução à física de partículas. As 4 forças fundamentais da natureza. As partículas de campo. Pósitrons e outras partículas. Os mésons e o início da física de partículas. As partículas virtuais. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=1I_JEOvrdtH2yx1KDz182GygdTvCrEe4U Aula_33]
 
[https://drive.google.com/open?id=1x6Fzczj05MR7K8fHB0zyijb7IuKUCjf1 Aula_33_pdf]
 
===34º Encontro 20/11===
 
Os diagramas de Feynman. A classificação das partículas. Os hádrons e os léptons. As leis de conservação das partículas: o número bariônico e os números leptônicos. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=16oXqRSMZ55EzZrfwSnLPuJ_kw-Xnl4dG Aula_34]
 
[https://drive.google.com/open?id=1_Eg2SQHB_8FdTr1PohuQuaAIXEKt6nTc Aula_34_pdf]
 
===35º Encontro 22/11===
 
As partículas estranhas e a estranheza. A produção e medição de partículas em aceleradores. As partículas ressonantes. A descoberta de padrões em partículas. O caminho do octeto. Introdução aos quarks. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=1TEBqHI0hVeX3UDbowWrXxuW8HXQrcs-1 Aula_35]
 
[https://drive.google.com/open?id=1QeJk_RuuDdc_ihuE4w7G4xICa8WH9r5X Aula_35_pdf]
 
===36º Encontro 27/11===
 
Os quarks charm, top e bottom. Os bárions e os mésons como partículas contendo quarks. Os experimentos que indicam a existência de quarks. A carga de cor dos quarks. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=17GJSjt9rjHTtB-TICr93Uw0iO6EETefu Aula_36]
 
[https://drive.google.com/open?id=1WgsUpEdZsPEFDcG6k7YJ1OxlKJJKHt9h Aula_36_pdf]
 
===37º Encontro 29/11===
 
O modelo padrão. A força fraca mediada pelas partículas W+, W- e Z0. O bóson de Higgs. A física de partículas e o Big Bang. As fases do Big Bang. A radiação cósmica de fundo. A lei de Hubble. Exercícios.
 
[https://drive.google.com/open?id=1-XtHwT1_G4ExZJzOnr0QN6zaRL4qAWF5 Aula_37]
 
[https://drive.google.com/open?id=1MlKgCpGOfPc9-pjYkbqzSSjzi3apPwWH Aula_37_pdf]
 
===38º Encontro 04/12===
 
Terceira prova da disciplina.
 
===39º Encontro 06/12===
 
Correção da prova da disciplina.
 
===40º Encontro 11/12===


Prova de recuperação da disciplina.


===41º Encontro 13/12===


Apresentação dos trabalhos da disciplina.


=Semestre anterior=
=Semestre anterior=


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

Edição das 12h14min de 1 de agosto 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 -

Diários de aula

1º Encontro 24/07

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.



Semestre anterior

FNP 2017.2