DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Estrutura da Matéria - Fe

Ano letivo: 2006-2007
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
117.5pt


Objectivos formativos
Na área específica da disciplina (Física Nuclear e das Partículas), os estudantes deverão adquirir competências que lhes permitam:
- compreender os fenómenos físicos envolvidos e aprofundar esse conhecimento
- resolver problemas usando o conhecimento adquirido
- comunicar (com especialistas e não especialistas) a interpretação de questões e as soluções para problemas
Programa genérico mínimo
As interacções fundamentais. Classificação das partículas: hadrões (bariões, mesões) e leptões; quarks; mesões do campo.
Radioactividade alfa, beta, gama e captura electrónica; cisão e fusão nuclear. Lei de decaimento radioactivo.
Dispersão de Rutherford; conceito de secção eficaz. (
Força nuclear. Massa do núcleo e energia de ligação. Teoria de Yukawa.
Modelo de gota líquida. Fórmula semi-empírica de massa (Weizsäcker) e estabilidade nuclear.
Modelo do gás de Fermi. Densidade de estados, momento e energia de Fermi.
Decaimento ?. Teoria de Gamov, regras de selecção e outros processos de tunelamento.
Modelo em camadas. Interacção spin-orbital. Momento dipolar magnético, momento quadripolar eléctrico, núcleos deformados, excitações colectivas.
Transições electromagnéticas. Regras de selecção e probabilidades de transição. Isomerismo.
Interacção fraca. Decaimento beta e captura electrónica. Modelo de Fermi do decaimento beta.
Modelo Padrão. Diagramas de Feynman. Propagadores. Interacção fraca e bosões de campo. Leptões e quarks. Cromodinâmica quântica (gluões). Liberdade assimptótica. Violação de P e de CP.
Cisão e fusão nuclear. Tipos de reactores nucleares - princípios e aplicações. Nucleosíntese.
Aceleradores de partículas: princípios e aplicações.

Componente laboratorial:
- espectroscopia alfa, beta e gama (incluindo dispersão Compton)
- aniquilação de positrões
- observação de radiação cósmica
Pré-requisitos
Fundamentos de Física Moderna
Mecânica Quântica (I e II)
Física Atómica e Molecular
Competências genéricas a atingir
. Competência em gestão da informação;
. Competência em análise e síntese;
. Competência para comunicar com pessoas que não são especialistas na área;
. Adaptabilidade a novas situações;
. Preocupação com desenvolvimento sustentado;
. Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos;
(por ordem decrescente de importância)
Horas lectivas semestrais
aulas teóricas45
aulas práticas laboratoriais45
total horas lectivas90

Método de avaliação
Trabalho laboratorial ou de campo20 %
Resolução de problemas10 %
Frequência0<30 %
Exame40<70 %

Bibliografia de referência
K. Krane, Introductory Nulcear Physics, John Wiley and Sons, 1987

R. Eisberg and R. Resnick, Quantum Physics of atoms, molecules, solids, nuclei and particles (2nd edition), John Wiley and Sons, 1985

T. Mayer-Kuckuk, Física Nuclear, Fundação Calouste Gulbenkian, 1993

W. S. C. Williams, Nuclear and Particle Physics, Oxford University Press, 1991
Método de ensino
Três aulas teóricas expositivas por semana.

Auxílio à resolução de problemas pelos alunos (média de 1 hora semanal)

Trabalhos laboratoriais (média de 2 h/semana), incluindo a preparação de medidas, a tomada de dados, a análise desses dados e a apresentação das conclusões (relatório e exposição).

Avaliação com base em:
- prestação laboratorial, relatórios e apresentações
- resolução de exercícios distribuídos ao longo do semestre
- dois (ou três) testes de frequência e exame final ou um único exame final.
Recursos específicos utilizados
Laboratório de Física Nuclear e raios cósmicos