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Módulo 1: Motivações para uma nova Física |
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| Tema | Aula | Conteúdo |
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| 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 |
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| Tema | Aula | Conteúdo |
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| 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 |
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| Tema | Aula | Conteúdo |
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| 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 nuvem 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 |
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| Tema | Aula | Conteúdo |
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| 07: Partículas Quânticas | ▶ Vídeo A | Átomos multieletrônicos. Princípio da exclusão de Pauli. Partículas quânticas indistinguíveis. Bósons 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, sobre a Interpretação de Copenhague. |
| 08: Mecânica Quântica Relativística | ▶ Vídeo A | Diferença entre a equação de Schrödinger e de Dirac. Equivalência entre espaço e tempo na relatividade e na mecânica quântica. História da Mecânica 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 Variáveis Ocultas, Muitos Mundos, Macroscópica. Compatibilidade entre Mecânica Quântica e a Teoria da Relatividade Geral. | |
