Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Programação científica básica; Soluções numéricas da equação de Schrödinger; Métodos iterativos; Estudo e aplicação de um programa computacional para cálculo de propriedades eletrônicas de materiais.

JUSTIFICATIVA

O curso de física computacional aborda metodologias para resolver equações e modelar sistemas físicos e abstratos via métodos numéricos. Estes conceitos são fundamentais para a formação em Física, com aplicabilidade tanto no contexto acadêmico quanto no industrial, empresarial e financeiro. Portanto, a complementação da formação através do curso de Física Computacional é de grande interesse para a formação de profissionais.

OBJETIVO

PROGRAMA

1. Programação científica básica
1.1 Programação em FORTRAN: zero de Funções
1.2 Programação em FORTRAN: integral numérica de funções unidimensionais
1.3 Programação em FORTRAN: resolução numérica de equações diferenciais unidimensionais
1. Soluções numéricas da equação de Schrödinger unidimensional
1.1. Poço de potencial quadrado infinito
1.2. Poços de potenciais quadrados finitos (simétricos e assimétricos)
1.3. Poços de potenciais não quadrados
2. Métodos iterativos
2.1. Heteroestrutura semicondutora
3. Estudo e aplicação de um programa computacional para cálculo de propriedades
eletrônicas de materiais.

METODOLOGIA

As aulas serão divididas em aulas expositivas dos tópicos fundamentais, e aulas práticas em sala de computadores, onde os alunos irão desenvolver os códigos para solução de problemas propostos. As aulas presenciais serão complementadas por videoaulas disponibilizadas no Youtube.

As aulas serão ministradas às terças e quintas, das 9:50 até 11:30, totalizando 31 aulas presenciais de 2 horas-aula, correspondendo a um total de 51 horas (ou 62 horas-aula). Estas, serão complementadas por 9h de atividades assíncronas, referentes a videoaulas pré-gravadas, desenvolvimento de projetos e leitura de tutoriais. Totalizando, assim, as 60 horas do curso.

AVALIAÇÃO

O curso será ministrado com foco na aplicação dos métodos numéricos à solução de problemas práticos e comuns em diversas áreas da física. Portanto a avaliação será feita através de exercícios práticos na forma de projetos que os alunos deverão resolver numericamente em tempo hábil.

BIBLIOGRAFIA

Básica

DEVRIES, P.L., HASBUN, J.E. A First Course in Computational Physics. 2.ed. Jones & Bartlett Learning, 2011.

SCHERER, P.O.J. Computational Physics: simulation of classical and quantum systems. 2.ed. Springer, 2013.

RUGGIERO, M.A.G.; LOPES, V.L.R. Cálculo Numérico: aspectos teóricos e computacionais. 2. ed. São Paulo: Makron Books, 2006.

Complementar

THIJSSEN, J.M. Computational Physics. 2.ed. New York: Cambridge University Press, 2007.

LANDAU, R.H.; PAEZ, M. J.; BORDEIANU, C.C. Computational Physics: problem solving with computers. 2.ed. Weinheim: Wiley-VCH, 2007.

SANTOS, V.R.B. Curso de Cálculo Numérico. 3.ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1980.

MASSARANI, G. Introdução ao Cálculo Numérico. 2.ed. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 1970.

FARRER H. Algoritmos Estruturados. 3.ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1999.

APROVAÇÃO

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

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Gerson Ferreira Junior, Professor(a) do Magistério Superior, em 26/04/2022, às 11:21, 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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A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 3544654 e o código CRC F25E0EA8.

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