UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS

INSTITUTO DE FÍSICA

Declaração

Disciplina: Introdução à Física Quântica
Código: IFI0130
Carga Horária Total: 64h
Núcleo: Comum
Unidade: IF

Ementa

Radiação térmica e fótons. Modelos atômicos. Mecânica matricial e ondulatória. Aplicações da equação de Schrödinger. Átomos de um elétron. Momento magnético orbital e de spin. Estatísticas quânticas.

Programa

1. RADIAÇÃO TÉRMICA E FÓTONS:
1.1 Radiação térmica e o corpo negro
1.2 Teoria clássica da radiação de cavidade
1.3 Teoria de Planck para radiação de corpo negro
1.4 Postulado de Planck e suas implicações
1.5 Efeitos fotoelétrico e efeito Compton
1.6 A natureza dual da radiação eletromagnética e os fótons
2. MODELOS ATÔMICOS:
2.1 Modelo de Dalton
2.2 Modelo de Thomson
2.3 Modelo de Rutherford
2.4 Modelo de Borh
2.5 Modelo de Sommerfeld
3. MECÂNICA MATRICIAL E ONDULATÓRIA:
3.1 Postulado de de Broglie e a dualidade onda-partícula
3.2 Críticas à antiga teoria quântica
3.3 Mecânica matricial de Heisenberg
3.4 Mecânica ondulatória de Schrödinger
3.5 Princípio da incerteza de Heisenberg
3.6 Princípio da correspondência de Borh
3.7 Interpretação estatística da função de onda
4. APLICAÇÕES DA EQUAÇÃO DE SCHRÖDINGER:
4.1 Solução da equação de Schrödinger dependente do tempo
4.2 Solução da equação de Schrödinger para estados estacionários
4.2.1 Partícula livre
4.2.2 Potencial degrau
4.2.3 Barreira de potencial
4.2.4 Poço quadrado infinito
4.2.5 Poço quadrado finito
4.2.6 Potencial da função delta
4.2.7 Oscilador harmônico
5. ÁTOMO DE UM ELÉTRON:
5.1 Modelo atômico de Schrödinger
5.1.1 Equação de Schrödinger em coordenadas esféricas
5.1.2 Equação angular
5.1.3 Equação radial
5.2 Átomo de hidrogênio
5.3 Momento angular orbital
6. MOMENTO DE DIPOLO MAGNÉTICO ORBITAL E SPIN:
6.1 Momento de dipolo magnético orbital
6.2 Experiência de Stern-Gerlach e o spin do elétron
6.3 Interação spin-órbita e momento angular total
6.4 Energia da interação spin-órbita e os níveis de energia do átomo de hidrogênio
6.5 Taxas de transição e regras de seleção
7. ESTATÍSTICAS QUÂNTICAS:
7.1 Estatísticas clássicas: revisão
7.2 Estatística de Bose-Einstein: bósons
7.3 Estatística de Fermi-Dirac: Férmions
7.4 Propriedades de um gás de Férmions

Bibliografia Básica

EISBERG, R.; RESNICK, R. Física Quântica: Átomos, Moleculas, Sólidos, Núcleos e Partículas. Rio de Janeiro: Campus.
CARUSO, F.; OGURI, V. Física Moderna: Origens Clássicas e Fundamentos Quânticos. Rio de Janeiro: Campus.
LOPES, J. L. A Estrutura Quântica da Matéria: Do Átomo Pré-Socrático às Particulas Elementares. Rio de Janeiro: Editora UFRJ.

Bibliografia Complementar

TIPLER, P. A.; LLEWELLYN, R. A. Física Moderna. Rio de Janeiro: LTC.
BEISER, A. Concepts of Modern Physics. New York: McGraw-Hill.
ACOSTA, V.; COWAN, C. L.; GRAHAM, B. J. Curso de Física Moderna. Harla.
EISBERG, R. M. Fundamentos da Física Moderna. Rio de Janeiro: Guanabara Dois.
MEDEIROS, D. Física Moderna. São Paulo: Livraria da Física.

Documento assinado eletronicamente por Rodrigo Massanori Vilela Utino, Secretário, em 11/11/2021, às 11:26, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no § 3º do art. 4º do Decreto nº 10.543, de 13 de novembro de 2020.

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