DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Mecânica Quântica I - F+EF+mnrF

Ano letivo: 2019-2020
Especificação técnica - ficha curricular

Elementos especificos
código da disciplinaciclo de estudossemestre lectivocréditos ECTSlíngua de ensino
1002646126pt


Objectivos formativos
Reconhecer e usar os princípios e conceitos básicos da Mecânica Quântica, e aplicá-los em exemplos simples. Conhecer e usar técnicas e metodologias apropriadas em Mecânica Quântica.
Desenvolver as competências de análise e síntese, o raciocínio crítico e aprendizagem autónoma;
Preparar, processar, interpretar e comunicar informação física, utilizando fontes bibliográficas pertinentes, discurso adequado e as ferramentas apropriadas.
Programa genérico mínimo
1.Introdução: limitações da Física Clássica e as origens da Mecânica Quântica.
2. A função de onda: equação de Schrödinger, a função de onda e sua interpretação, valor expectável de um observável, princípio de incerteza.
3. A equação de Schrödinger independente do tempo em 1D: estados estacionários e não estacionários, o princípio de sobreposição de estados, o poço de potencial quadrado, problemas de tunelamento, partícula livre, o oscilador harmónico.
4. O formalismo matemático da Mecânica Quântica: operadores em Mecânica Quântica, generalização do princípio de incerteza, notação de Dirac.
5. Momento angular: momento angular orbital e sua quantificação, spin, adição do momento angular.
6. Partículas em potenciais 3D: gás de partículas livres, equação de Schrödinger em coordenadas esféricas, o átomo de hidrogénio.
7. Teoria de perturbações independente e dependente do tempo, regra de Ouro de Fermi.
Pré-requisitos
Álgebra Linear e Geometria Analítica, Análise Matemática, Física Geral
Competências genéricas a atingir
. Competência em análise e síntese;
. Conhecimento de uma língua estrangeira;
. Competência em raciocínio crítico;
. Competência em aprendizagem autónoma;
. Uso da internet como meio de comunicação e fonte de informação;
. Competência em trabalho em equipas interdisciplinares;
. Competência para comunicar com pessoas que não são especialistas na área;
. Adaptabilidade a novas situações;
. Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos;
(por ordem decrescente de importância)
Horas lectivas semestrais
aulas teóricas45
aulas teórico-práticas30
total horas lectivas75

Método de avaliação
Relatório de seminário ou visita de estudo-/- %
Trabalho laboratorial ou de campo- %
Resolução de problemas20 %
Trabalho de síntese- %
Projecto- %
Trabalho de investigação-/- %
Mini testes- %
Frequência80 %
Exame100 %
Outros- %
- %
- %

Bibliografia de referência
Griffiths, D., Introduction to Quantum Mechanics, Prentice Hall Inc., London, 1994.
Marco Cardoso et al, Mecânica Quântica, vol 1, ISTPress, 2013
Cohen-Tannoudgi, C., Diu, B. e Laloë, F., Mécanique Quantique, Herman, Paris, 1973.
Método de ensino
Aulas teóricas expositivas, recorrendo a meios audiovisuais e utilizando o quadro, dos conceitos, princípios e teorias fundamentais e com a resolução de exercícios práticos exemplifiquem os conceitos introduzidos.
Aulas teórico-práticas em que se pretende que os alunos, com a orientação do docente, resolvam alguns exercícios de aplicação prática, que exijam a conjugação de conceitos teóricos distintos e promovam o raciocínio crítico face .
A avaliação: exame final ou a realização regular de problemas que serão avaliados e uma frequência com possibilidade de dispensa de exame
Recursos específicos utilizados
Datashow, computador, retroprojector e ecrã