Ensino de Física Moderna

Trabalho de Oficinas de Integração dos alunos Francisco D. Kurpiel, Lucas Campiolo Paiva, Marcelo Teider Lopes.

Ensino de Física Moderna

Autores: Francisco D. Kurpiel, Lucas Campiolo Paiva e Marcelo Teider Lopes

Coordenador: Professor Arandi (nome completo/formação?)

Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)

Avenida Sete de Setembro, 3165 – 80230-901 – Curitiba – PR – Brazil

Resumo

O ensino da física moderna representa uma dificuldade devido à dificuldade de se demonstrar os conceitos envolvidos. Desde os fenômenos mais simples as práticas de laboratório representam um custo significativo mesmo para as universidades federais. Este trabalho tem como objetivo produzir material de apoio, incluindo vídeos com as experiências e com explicação de alguns conceitos-chave. Este material será montado de forma estruturada, de maneira à cobrir os principais tópicos desde a descoberta do efeito fotoelétrico até a computação quântica, sendo que neste semestre a cobertura será feita até as equações de Shrödinger.

Informações Gerais

É de conhecimento geral que a disciplina de Oficina de Integração busca oferecer oportunidade aos alunos de desenvolverem seus próprios projetos. Os membros desta equipe tem bastante interesse por física, então estamos procurando atender ao objetivo da disciplina tendo este ramo do conhecimento como nosso foco.

A física moderna tem como uma das suas peculiaridades a relativa dificuldade de realização de experimentos práticos. Comumente são necessários equpamentos caros e delicados. Essa dificuldade, inclusive, pode ter contribuído para que sua teoria fosse desenvolvida tão tardiamente.

As experiências práticas são importantes no curso do ensino de qualquer conteúdo. No caso da mecânica quântica, por exemplo, as práticas devem ser usadas para provar para os alunos que a mecância clássica não é suficiente para explicar tudo o que ocorre na natureza. As práticas precisam provar para os alunos que a relatividade e a quântica são necessárias, não são apenas um aprimoramento do modelo clássico.

O objetivo deste trabalho é cobrir uma parte da mecânica quântica, explicando desde os primeiros fenômenos quânticos, atravéz de filmagem das experiências onde os fenômenos ocorrem, seguindo pelo modelo de Bohr até as equações de Shrödinger, que descrevem analiticamente os orbitais, cujas formas são tão conhecidas.

O trabalho dará enfoque para os aspectos cujo conhecimento é necessário para a compreensão da computação quântica. Este trabalho em sí não abordará a computação quântica em si, mas será produzido na forma de um volume 1 de um curso nesta área. O seguimento do curso poderá ser feito por outra turma de Oficinas de Integração ou mesmo pelos membros desta equipe, em uma disciplina futura de oficinas.

Realização do Projeto

Este projeto será dividido em etapas, listadas abaixo:

1. Pesquisa inicial para determinar os assuntos cobertos pelo curso (conteúdo programático) [Equipe];
2. Definição detalhada do conteúdo do conteúdo de cada vídeo [Arandi + Equipe];
3. Criação do vídeo
   1. Definição do script [Equipe];
   2. Aprovação do script [Arandi];
   3. Filmagem do vídeo [Equipe];
   4. Edição [Equipe]
   5. Aprovação [Arandi]

Fundamentação Teórica

Teoria a ser coberta:

1. Teoria da Relatividade Especial
   1. Luz e Eletromagnetismo: Leis de Maxwell
   2. Velocidade da Luz Relativa a Que? Modelo do Ether
   3. Relativa a Todos os Referenciais: Tempo Relativo
   4. Consequências da Relatividade do Tempo
   5. Momento Linear e Energia Relativísticos
2. Mecânica Quântica
   1. Problema não-explicado: O Efeito Fotoelétrico
   2. Hipótese da Quantização da Energia
   3. Radiação de Corpo Negro
   4. Catástro do Ultra-Violeta
   5. ??Modelo de Bohr
   6. ??Equações de Shrödinger

Referência Bibliográfica

• http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/snef/xvii/programa/XVII%20SNEF_resumos.pdf
• Tipler, Paul Allen - Física Para Cientistas e Engenheiros, Volume 4: Ótica e Física Moderna, LTC, 1995;
• Tipler, Paul Allen - Física para Cientistas e Engenheiros, Volume 3 : Física Moderna: Mecânica Quântica, Relatividade e a Estrutura da Matéria, LTC, 2000, 4ed, ISBN 8521612168;
• Moyses;
• Hallyday Resnick - Fundamentos De Física, 4: Ótica e Física Moderna, LTC, 1991, ISBN 8521607083;
• Richard Wolfson, Modern Physics for Non-Scientists (Vídeo, 24 Lectures), Middlebury College.
• Eisberg-Resnick

Coisas não Relacionadas

.tsixe ton seod egap sihT :404 rorrE sdrawkcaB

All work and no play makes Jack a dull boy. All work and no play makes Jack a dull boy. All work and no play makes Jack a dull boy. All work and no play makes Jack a dull boy.

Who is Jack?

Don't worry about Jack. That's how I Learned to Stop Worrying and Love the Bomb.