DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Física Atómica e Molecular - F+EF

Ano letivo: 2011-2012
Especificação técnica - ficha curricular

Elementos especificos
código da disciplinaciclo de estudossemestre lectivocréditos ECTSlíngua de ensino
1002671116.0pt


Objectivos formativos

Aprofundar conhecimentos sobre a estrutura atómica e molecular, no contexto da teoria quântica, e familiarizar-se com os aspectos fundamentais da espectroscopia atómica e molecular.

Programa genérico mínimo

1. Átomos hidrogenóides: Equação de Schrödinger para átomos hidrogenóides; relação entre momento dipolar magnético e momento angular; experiência de Stern-Gerlach; momento angular de spin do electrão; interação spin-orbital; estrutura fina e hiperfina dos níveis de energia. Átomos na presença de campos externos: efeitos de Zeeman e de Stark. Interação de átomos hidrogenóides com o campo de radiação electromagnética: Emissão e absorção de radiação; Transições radiativas e regras de seleção.

2. Átomos poliectrónicos: Aproximação do campo central; tabela periódica; configurações electrónicas e notação espectroscópica. Interação spin-orbital; acoplamento L-S e j-j. Espectros ópticos e de raios X. Interação com campos magnéticos exteriores: efeitos de Zeeman e Paschen-Back.

3. Moléculas: A ligação molecular; estrutura electrónica das moléculas diatómicas; o ião molecular de hidrogénio H2+; a molécula de hidrogénio; moléculas complexas. Espectros moleculares; níveis rotacionais e vibracionais; espectros electrónicos moleculares.

4. Processos de transição entre níveis atómicos e moleculares; noção de secção eficaz.

5. Lasers: condições para a emissão laser; coeficientes de absorção e ganho; amplitude e fase da luz laser.

Pré-requisitos

Física Geral, Electromagnetismo I, Mecânica Quântica I, Análise Matemática I, II e III.

Competências genéricas a atingir
. Competência em análise e síntese;
. Competência para resolver problemas;
. Competência em raciocínio crítico;
. Adaptabilidade a novas situações;
. Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos;
. Competência em comunicação oral e escrita;
. Competência em trabalho em grupo;
. Competência para comunicar com pessoas que não são especialistas na área;
. Compromisso ético;
. Competência em aprendizagem autónoma;
(por ordem decrescente de importância)
Horas lectivas semestrais
aulas teóricas30
aulas práticas laboratoriais45
total horas lectivas75

Método de avaliação
Trabalho laboratorial ou de campo15<25 %
Resolução de problemas10<25 %
Projecto0<10 %
Frequência60<75 %
Exame60<75 %
concretização da avaliação em 20112012
Maria Margarida Feteira Ribeirete de Fraga

Bibliografia de referência

BRANSDEN, B. H. & JOACHAIN, C. J. (2003). Physics of Atoms and Molecules.  2nd ed. Prentice Hall.

GRIFFITHS, D. Introduction to quantum mechanics.

EISBERG, R. & RESNICK, R. (1985). Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nucleus and Particles.  2nd ed. J. Wiley & Sons.

Método de ensino

Dever-se-á recorrer a aulas de exposição, aulas de análise e discussão de alguns tópicos/problemas e aulas de laboratório com a execução de trabalhos práticos.

Recursos específicos utilizados
Laboratório de Física Moderna com recursos computacionais.