Astrofísica para Todos

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Módulo 1: Motivações para uma nova Física
Tema	Aula	Conteúdo
01: Radiação Térmica	Vídeo A	Introdução do Curso. Ondas Eletromagnéticas.
	Vídeo B	Corpo Negro. Catástrofe do ultravioleta. Princípio da Equipartição da energia. Quantização de Planck. Postulado de Planck. Aplicações na Astrofísica.
02: Fótons	Vídeo A	Efeito fotoelétrico. Fóton. Quantização da luz. Pacote de onda.
	Vídeo B	Efeito Compton. Bremsstrahlung. Limite quântico e limite clássico. Dualidade onda partícula para o fóton.

 

Módulo 2: Física Quântica
03: Ondas de matéria	Vídeo A	Proposta de Luis de Broglie. Difração de elétrons por George Thomson. Dualidade onda matéria. Limites clássicos e quânticos para a detecção de ondas de matéria.
	Vídeo B	Ondas de probabilidade. Experimentos da fenda simples e dupla. Princípio da Complementariedade de Bohr. Interpretação de Max Born. Escola de Copenhagen.
	Vídeo C	Microscópio de Heisenberg. Princípio da Indeterminação de Heisenberg.
	Vídeo D	Indeterminação na Física Ondulatória. Análise de Fourier. Construção de um pacote de ondas.
04: O átomo	Vídeo A	Átomo de Thomson. Experimento de Rutherford. Átomo de Rutherford. Qualidades do átomo de Thomson e defeitos no átomo de Rutherford. Problema da irradiação do elétron.
	Vídeo B	Linhas espectrais. Série de Balmer, Lyman, etc. Leis de Kirchhoff. Aplicações na Astrofísica.
	Vídeo C	Postulados de Bohr para o átomo de Hidrogênio. Interpretação ondulatória dos postulados de Bohr. Movimento orbital do elétron como onda estacionária. Crítica à antiga Física Quântica.

 

Módulo 3: Mecânica Quântica
05: Mecânica Quântica	Vídeo A	Equação de Schrödinger. Oscilador Harmônico Simples Quântico.
	Vídeo B	Oscilador Harmônico Clássico e Quântico. Níveis de energia. Energia de ponto zero. Moléculas diatômicas. Tunelamento Quântico. Aplicações na Física Nuclear e na Astrofísica.
06: Orbitais eletrônicos	Vídeo A	Solução de Schrödinger para o átomo de hidrogênio. Números quânticos. Número quântico principal, azimutal e magnético. Degenerescência. Distribuição espacial da núvem eletrônica.
	Vídeo B	Espiras magnéticas. Momento de Dipolo Magnético. Momento de dipolo magnético para o Hidrogênio no estado fundamental. Experimento de Phipps e Taylor. Spin do elétron. Equação de Dirac.
	Vídeo C	Aplicações na Astrofísica. Efeito Zeeman. Quebra da degenerescência. Magnetograma. Linha de 21 cm do Hidrogênio.

 

Módulo 4: Prelúdio à Quântica de Partículas
07: Partículas Quânticas	Vídeo A	Átomos multieletrônicos. Princípio da exclusão de Pauli. Partículas quânticas indistinguíveis. Bosons e Férmions.
	Vídeo B	Aplicações das estatísticas de Fermi-Dirac e Bose-Einstein. Pressão eletrônica. Pressão de degenerescência eletrônica. Anãs Brancas. Estrelas de Nêutrons e de Quarks. Condensados de Bose-Einstein.
A interpretação de Copenhague	Vídeo A	Aula especial com Prof Nathan Lima, da UFRGS, nos deu uma aula especial sobre a Interptação de Copenhague.
08: Mecânica Quântica Relativística	Vídeo A	Diferença entre a equação de Schrôdinger e de Dirac. Equivalência entre espaço e tempo na relatividade e na mecânica quântica. História da Mecância Quântica relativística.
	Vídeo B	Partículas e antipartículas. Mar de Dirac. Criação de pares. Aniquilamento. Câmara de Bolhas ou de Wilson. Raios cósmicos.
	Vídeo C	Teoria Quântica de Campos. Quantização dos campos. Interação entre campos. Partículas mediadoras de força. Partículas virtuais. Efeito Casimir. Vácuo Quântico. Radiação Hawking. Inflação cosmológica.
09: Estranho mundo quântico	Vídeo A	Determinismo e causalidade. Emaranhamento quântico. Superposição de estados. Colapso da função de onda. Gato de Schrödinger.
	Vídeo B	Problema da Medida na Mecânica Quântica. Interpretações quânticas. Colapso da Função de Onda. Interpretação de Copenhague. Interpretação de Variávies Ocultas, Muitos Mundos, Macroscópica. Compatibilidade entre Mecânica Quântica e a Teoria da Relatividade Geral.