Instituto de física departamento de Física 2º semestre de 2005 disciplina: Física Atômica e Molecular



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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL


INSTITUTO DE FÍSICA

Departamento de Física

2º semestre de 2005
DISCIPLINA: Física Atômica e Molecular

CÓDIGO: FIS01024

CARGA HORÁRIA SEMANAL: 04 horas

ATIVIDADES DIDÁTICAS DE ASSESSORAMENTO A ALUNOS: 02 horas semanais

CRÉDITOS: 04

PRÉ-REQUISITOS: FIS01019 (Mec.Quântica IA), FIS01009 (T. Eletromagnética I)

POPULAÇAO ALVO: Alunos dos cursos de Física
SÚMULA DA DISCIPLINA:

Átomos multieletrônicos; o átomo de He; átomos hidrogenóides. Configuração eletrônica: o spin eletrônico; o princípio da exclusão; a regra de Hund. O momento angular total; acoplamentos LS e jj. O efeito Zeeman e o efeito Stark. O modelo de Hartree-Fock. Espectros eletrônicos; transições radiativas; regras de seleção. Espectro de raio X. Moléculas simples: o íon molecular H2+, a molécula H2. Estrutura eletrônica molecular: orbitais moleculares, moléculas poliatômicas; orbitais híbridos. Transições eletrônicas; rotações e vibrações moleculares; regras de seleção. Espectroscopia molecular: espectros rotacionais e vibracionais; espectros Raman.


OBJETIVOS:

Procura-se desenvolver um entendimento da estrutura de átomos e moléculas, de sua interação entre si e com o campo elétrico e magnético. A apresentação dos diversos tópicos visa aspectos experimentais e teóricos, sendo os últimos baseados na mecânica quântica e na teoria semi-clássica da radiação eletromagnética. Métodos espectroscópicos contemporâneos e os princípios do laser fazem parte do programa do curso, já que estes tópicos constituem ferramentas fundamentais no estudo da estrutura e interação de átomos e moléculas. Uma breve introdução a recentes avanços nesta área, como o estudo da dinâmica ultra-rápida nuclear e eletrônica e de condensados de Bose-Einstein, pretende indicar as tendências atuais nestas áreas pesquisa.


CONTEÚDO PROGRAMÁTICO:

Unidade I



  1. Mecânica Quântica do átomo hidrogenóide; átomos alcalinos.

  2. Estrutura Fina: Magnetismo Orbital e de Spin.

  3. Efeitos Zeeman e Paschen-Back.

  4. Átomos em campos magnéticos; tratamento quântico.

  5. Átomos em campos elétricos; efeito Stark.

Unidade II

  1. Interação de um átomo de dois níveis com um campo eletromagnético coerente.

  2. Transições ópticas; simetias e regras de seleção.

  3. O Laser.

  4. Espectroscopia laser; saturação, alta resolução, dois fótons, transiente e batimento quântico

  5. Átomos de muitos elétrons; princípio de Pauli

  6. Método de Hartree-Fock.

Unidade III

  1. Introdução à teoria de ligação química; a molécula de H2 e o íon H2+.

  2. Técnicas de espectroscopia molecular; espectroscopia rotacional e vibracional.

  3. Tratamento quântico dos espectros rotacionais e vibracionas.

  4. Espectroscopia Raman.

  5. Estados eletrônicos em moléculas diatômicas; o princípio de Franck-Condon.

Unidade IV

  1. Molécuals poliatômicas; corantes e polímeros.

  2. Fulerenos.

  3. Líquidos.

  4. Condensados de Bose-Einstein. Óptica atômica.

  5. Femtoquímica. Dinâmica ultra-rápida.

CRONOGRAMA:



SEM.

DIAS

PROGRAMA

VERIFICAÇÃO

1


15/08 a 19/08

U I 1.




2


22/08 a 26/08

U I 2.




3


29/08 a 02/09

U I 3.




4


05/09 a 09/09

U I 4.




5


12/09 a 16/09

U I 5. + Prob.




6


19/09 a 23/09

Prob. + U II 1.

1a Verificação

7


26/09 a 30/09

U II 2.




8


03/10 a 07/10

U II 2. + 3.




9

10/10 a 14/10

U II 3. + 4.







17/10 a 21/10

semana acadêmica




10

24/10 a 28/10

U II 4. + 5.




11

31/10 a 04/11

U II 5. + 6.




12

07/11 a 11/11

Prob. + U III 1.

2a Verificação

13

14/11 a 18/11

U III 2. + 3.




14

21/11 a 25/11

U III 4. + 5.




15

28/11 a 02/12

U IV 1. + U IV 2.




16

05/12 a 09/12

U IV 3. + U IV 4.




17

12/12 a 16/12

U IV 5. + Prob.

3a Verificação

18

19/12 a 22/12

Prob.

Recuperação

FERIADOS E DIAS NÃO LETIVOS

07/09 – Data Nacional 19/09 – Dia não letivo 20/09 – Revolução Farroupilha

12/10 – Nossa Senhora Aparecida

02/11 – Finados 14/11 – Dia não letivo 15/11 – Proclamação da República

Semestre Letivo de 15/08/2005 a 22/12/2005.
PROCEDIMENTOS DIDÁTICOS:

As aulas teóricas serão complementadas com outras atividades de aprendizagem, tais como demonstrações e utilização de recursos audiovisuais.


INSTRUMENTOS DE AVALIAÇÃO:

Serão realizadas 3 (três) provas no decorrer do semestre. A méda aritimética das notas obtidas nas provas, compreendidas entre “0” (zero) e “10” (dez), permitirá atribuir o conceito final do aluno de acordo a tabela que consta dos critérios de avaliação.


CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO:

O Conceito final será extraído da média (M) das 3 notas individuais, respeitando os seguintes critérios:

A - M ³ 8,5

B - 7,0 £ M < 8,5

C - 5,5 £ M < 7,0

D - M < 5,4

FF - Falta de freqüência

Recuperação: O aluno terá direito a recuperar apenas UMA das provas. A nota da recuperação substituirá a nota obtida na prova. Após a recuperação, M ³ 6 e nenhuma das três notas poderá ser inferior a 3,0. Caso contrário, o aluno será reprovado.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:


  1. " The Physics of Atoms and Quanta: Introduction to Experiments and Theory " H. Haken, H. C. Wolf, Springer-Verlag Telos, 6a edição, (2000) ISBN: 3540672745.

  2. " Molecular Physics and Elements of Quantum Chemistry: Introduction to Experiments and Theory " H. Haken, H. C. Wolf, Springer Verlag; (1995) ISBN: 0387583637

PROFESSOR E REGENTE DA DISCIPLINA :

Ricardo Rego Bordalo Correia - Turma U


OBS: Outras informações relevantes para a disciplina podem ser acessadas pela página WWW: http:// www.if.ufrgs.br/fis01024 .


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