UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Instituto de Física

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Timbre

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular:

Laboratório de Física Moderna I

Unidade Ofertante:

INFIS

Código:

INFIS39020

Período/Série:

6o.

Turma:

G

Carga Horária:

Natureza:

Teórica:

00

Prática:

60

Total:

60

Obrigatória:

(X )

Optativa:

( )

Professor(A):

Mauricio Foschini

Ano/Semestre:

2021-2

Observações:

 

 

EMENTA

1 - Familiarização com a unidade de raios X: absorção de raios X: Raios X característicos; efeito fotoelétrico; relação carga/massa;  espectro de emissão do gás de mercúrio (Hg)

JUSTIFICATIVA

O Laboratório de Física moderna é uma disciplina de caráter amplo e que trabalha conceitos de física moderna que serão fundamentais para a carreira de um Físico Médico. Esta disciplina trabalhará com equipes que desenvolverão o planejamento, investigação e senso critico em experimentos de física moderna, a fim de obter o melhor resultado dos experimentos propostos e explorar ao máximo os recursos fornecidos aos discentes. 

OBJETIVO

Objetivo Geral:

Habilitar o aluno a reconhecer a importância de um modelo teórico para interpretar resultados experimentais; identificar experimentos onde a física clássica não explica os fenômenos observados;  interpretar dados obtidos de maneira indireta da estrutura da matéria: proporcionar um contato com experiências e instrumentos científicos relacionados à física contemporânea. 

Objetivos Específicos:

Proporcionar o primeiro contato dos discentes em equipamentos e experimentos aplicado em determinação de conceitos de física moderna.

PROGRAMA

1.Familiarização com a unidade de raios X

   1.1. origem e geração dos raios X

   1.2.caracteristicas de um espectro de raios X

2. Absorção de raios X

   2.1. Natureza eletromagnética dos raios X

   2.2. Absorção de raios X por diferentes materiais

  2.3. Comparação com luz visível 

3. Raios X característicos

   3.1 lei de bragg

   3.2. planos de um cristal 

   3.3. rede cristalina 

   3.4. determinação de K e k para diferentes materiais

4. efeito foto-elétrico

   4.1. determinação da constante de Planck

5. determinação de h/e

   5.1. determinação da constante de Planck

6. Difração de elétrons

   6.1. dualidade onda-partícula

   6.2. difração

7. Relação carga/massa

   7.1. Bobina de Helmholtz

   7.2.trajetoria de um feixe de elétrons num campo magnético

8. espectro de emissão do gás mercurio (Hg)

   8.1. Utilização de um goniômetro

   8.2. descretização da emissão do gás Hg.

   8.3. Linhas espectrais

   8.4. Natureza discreta dos níveis de energia do Hg

 

METODOLOGIA

Aulas Presenciais.

Os estudantes da disciplina serão divididos em duplas, que escolherão os experimentos a serem realizados durante o semestre (tabela 1).

tabela 1: experimentos a serem realizados disponíveis no laboratório de física moderna. 

exp 1 Absorção de Raios X 
exp2 Difração de Raios X 
exp3 Efeito foto-elétrico
exp4 Determinação da Constante de Planck 
exp5 Difração de elétrons
exp6 Razão e/m 
exp7 Espectro de emissão do gás de mercúrio (Hg)
exp8 Velocidade da Luz 

As sequências de cada grupo será diferente, para que possam ser utilizados os equipamentos diferentes simultaneamente, seguindo o calendário de experimentos e apresentações dos resultados como segue a tabela 2. 

Tabela 2: calendário das atividades. 

1 03/05/2022 Apresentação do curso e dos temas a serem tratados. Discussões dos relatorios e apresentações dos relatorios. Apresentação dos experimentos para os discentes.
2 10/05/2022 Exp 1
3 17/05/2022 Apresentação dos exp 1 e entrega do relatório.
4 24/05/2022 exp 2
5 31/05/2022 Apresentação dos exp 2 e entrega do relatório.
6 07/06/2022 exp 3
7 14/06/2022 Apresentação dos exp 3 e entrega do relatório.
8 21/06/2022 exp 4
9 28/06/2022 Apresentação dos exp 4 e entrega do relatório.
10 05/07/2022 exp 5
11 12/07/2022 Apresentação dos exp 5 e entrega do relatório.
12 19/07/2022 exp 6
13 26/07/2022 Apresentação dos exp 6 e entrega do relatório.
14 02/08/2022 exp 7 
15 09/08/2022 Apresentação dos exp 7 e entrega do relatório.
16 16/08/2022 reposição de experimento e análise dos resultados.
17 03/05/2022 Aula complementar - videoaulas
18 09/08/2022 Questionários no Microsoft forms

 

A apresentação de resultados ocorrerá na forma de um seminário, na qual serão apresentados a teoria relativa ao experimento realizado, os dados coletados, seu tratamento e os resultados obtidos deste trabalho. A dupla também terá que entregar um pequeno relatório do experimento realizado. 

 

AVALIAÇÃO

Cada um destes seminários e trabalhos (7 no total) terá valor de 90 pontos, que será feita a média aritmética dos trabalhos e seminários.

Por fim,  um formulário conceitual será cobrado no final a respeito de todo o conteúdo tratado na disciplina, que será realizada no microsoft forms, valendo 10 pontos.

A média da nota será a soma da média dos relatórios e o valor obtido no questionário no microsoft forms. 

Será aprovado o aluno que obtiver acima de 60 pontos. 

BIBLIOGRAFIA

Básica

  1. MELISSINOS, A. C., NAPOLITANO,  J. Experiments in Modern Physics. 2.ed. San Diego: Academic, 2003.
  2. CULLITY, B.D. Elements of X-Ray Diffraction. New York: Addison-Wesley, 1978
  3. Kittel, C. Introdução à Física do Estado Sólido. Rio de Janeiro: LTC. 2006.
  4. CARUSO, F.; OGURI, V. Física Moderna: origem clássica e fundamentos quânticos, rio de janeiro: campis, 2006.

Complementar

  1. EISBERG, R.; RESNICK, R. Física Quântica: átomos, moléculas, sólidos, núcleos e partículas. Rio de Janeiro: Campus, 1988.
  2. PHYWE, X-ray experiments: instruction manual. Berlin, 2001
  3. JENKINS, W. Fundamentals of Optics. New York: Graw-Hill, 1997
  4. PURCELL, E.M. Curso de Física de Berkeley, Vol II: Eletricidade e Magnetismo, Edgar Blucher, RJ, 1992
  5. FEYNMAN, R, The Feynman Lectures on Physics, Vol II, Addison-Wesley, 1970
  6. TIPLER. P.A.; LLEWELLYN, R.A. Física Moderna. 6a ed. Rio de janeiro: livros técnicos e científicos, 2010. 

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

 


logotipo

Documento assinado eletronicamente por Mauricio Foschini, Professor(a) do Magistério Superior, em 22/04/2022, às 18:39, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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Referência: Processo nº 23117.022730/2022-73 SEI nº 3538520