DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Instrumentação para Imagiologia Médica - EB(opt)

Ano letivo: 2002-2003
Especificação técnica - ficha curricular
N.B. estas fichas estão definidas apenas desde 2007 (acordo de Bolonha).

Elementos especificos
código da disciplinaciclo de estudossemestre lectivocréditos ECTSlíngua de ensino
26pt *)

*) N.B.  se houver estudantes que não falem português a língua é o inglês.

Objectivos formativos
Importância central:

Conhecimentos aprofundados de física (física da matéria mole e materiais de baixa dimensão)
Compreensão teórica dos fenómenos físicos (incluindo os modelos estatísticos utilizados na interpretação das propriedades dos materiais supracitados e suas transições de fase)
Modelação e resolução de problemas específicos da área em questão

Importância secundária:

Capacidade de actualização
Capacidade para procurar e utilizar bibliografia
Estar familiarizado com as fronteiras de investigação
Programa genérico mínimo

Matéria mole: Forças, energia e escalas de tempo
Gases, líquidos e sólidos. Forças intermoleculares. Condensação e solidificação.
Comportamento viscoso, elástico e viscoelástico.
Líquidos e vidros. A transição vítrea.
Transições de fase na matéria mole
Classificação das transições de fase.
Misturas de líquidos. Energia livre, diagramas de fases, interfaces entre fases. Cinética da separação de fases.
Transição líquido-sólido. Solidificação e fusão. Nucleação.
Dispersões coloidais
Partícula coloidal num líquido. Lei de Stokes, movimento browniano e difusão. Equação de Einstein. Forças entre partículas coloidais.
Polímeros
Materiais poliméricos.
Borrachas e comportamento viscoelástico.
Géis
Classes de géis. Modelo de percolação. Teoria da gelação - modelo de Flory-Stockmayer.
Ordem na matéria mole: cristais líquidos
Cristais líquidos. Classificação. Transição nemática-isotópica.
Defeitos em cristais líquidos.
Propriedades eléctricas e magnéticas dos cristais líquidos.
Transição de Frederiks. Ecrãs de cristais líquidos.
Polímeros de cristal líquido: termotrópicos e liotrópicos.
Auto-organização supramolecular
Auto-organização de moléculas anfifílicas em solução: agregação e separação de fases. Micelas, vesículas e membranas.
Materiais de baixa dimensão
Pré-requisitos

Frequência de Física da Matéria Condensada e de Física Estatística (a nível de 1º ciclo)
Competências genéricas a atingir
. Competência em análise e síntese;
. Conhecimentos de informática relativos ao âmbito do estudo;
. Competência para resolver problemas;
. Competência em raciocínio crítico;
. Competência em aprendizagem autónoma;
. Competência em comunicação oral e escrita;
. Criatividade;
. Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos;
. Competência em autocrítica e auto-avaliação;
. Competência em investigar;
(por ordem decrescente de importância)
Horas lectivas semestrais
aulas teóricas30
aulas práticas laboratoriais10
orientação tutorial20
total horas lectivas60

Método de avaliação
Trabalho laboratorial ou de campo15 %
Resolução de problemas15 %
Trabalho de síntese10 %
Exame60 %

Bibliografia de referência

Soft Condensed Matter Physics, Richard. A.L. Jones, Oxford University Press (2002).
Método de ensino

As propriedades da matéria mole e os modelos estatísticos que descrevem estas propriedades serão apresentados aos alunos na forma de ensino expositivo, mas estes terão oportunidade de executar experiências em laboratório cobrindo alguns dos tópicos do programa.

Alguns modelos estatísticos relativos a propriedades dos materiais e suas transições de fase serão explorados do ponto de vista computacional. Será feita referência às vastas aplicações tecnológicas dos materiais estudados.

Os alunos deverão consultar bibliografia especializada sobre alguns dos tópicos cobertos pelo programa. Cada aluno desenvolverá um pequeno trabalho de síntese sobre um tópico da matéria.
Recursos específicos utilizados
Meios computacionais disponíveis no Laboratório de Computação Avançada (LCA) do DF da UC; Laboratório de Física da Matéria Condensada.