Introdução ao Estudo dos Fenômenos Físicos

Transcrição

1 Universidade Federal do Espírito Santo Centro de Ciências Exatas Departamento de Física Introdução ao Estudo dos Fenômenos Físicos

2 Aula 09 Pesquisa contemporânea em física As disciplinas de física no curso de graduação. As áreas de pesquisa em física pura. Os desafios multidisciplinares. Oportunidades de pesquisa em física na UFES.

3 As disciplinas de física no curso de graduação Física introdutória: Introdução ao estudo dos fenômenos físicos. Física geral: Física I (fundamentos de mecânica clássica). Física II (gravitação, fluidos, ondas, termologia). Física III (eletricidade, magnetismo). Física IV (ondas eletromagnéticas, ótica, relatividade especial). Laboratórios: Física I, II, III e IV.

4 As disciplinas de física no curso de graduação Física clássica: Termodinâmica. Mecânica clássica. Mecânica analítica. Teoria eletromagnética I. Teoria eletromagnética II. Outros conteúdos: Física estatística. Física matemática. História da ciência: Evolução do conhecimento científico.

5 As disciplinas de física no curso de graduação Física moderna: Física moderna I. Laboratório de física moderna. Estrutura da matéria: Estrutura da matéria avançada. Laboratório de estrutura da matéria avançada. Mecânica quântica: Mecânica quântica I. Mecânica quântica II. Mecânica quântica III.

6 As disciplinas de física no curso de graduação Conteúdos optativos: Tópicos de mecânica quântica. Física computacional. Introdução à física do estado sólido. Física dos materiais. Métodos experimentais em física. Métodos de análise espectroscópica. Física matemática II. Física nuclear. Relatividade restrita. Relatividade geral. Introdução à cosmologia e gravitação. Introdução à teoria de campos. Introdução à astronomia. Introdução à astrofísica.

7 Pesquisa em física na UFES Grupos de pesquisa no Departamento de Física / Programa de Pós-graduação em Física: Teoria Quântica de Campos Profs. Olivier Piguet, Clisthenis Constantinidis, Galen Sotokov, José Alexandre Nogueira. Cosmologia e Gravitação Profs. Júlio Fabris, Sérgio Vitorino, Winfried Zimdahl. Física Atômica e Molecular Profs. Francisco E. Jorge, José M. Pires, Anderson Gaudio, Antônio Canal, Sydney F. Machado, Reinaldo Centoducatte, Ricardo de Berredo, Denise Assafrão. Física para o Ensino Profs. Laércio Ferracioli, Thiéberson Gomes, Sérgio Bisch, Angela Emilia. Magnetometria e Efeito Mössbauer Profs. Edson Passamani, Armando Takeuchi, Armando Biondo, Antônio Alberto Fernandes. Materiais Carbonosos e Cerâmicos Profs. Francisco Emmerich, Alfredo Cunha, Jair Freitas, Evaristo Nunes, Wanderlã Scopel, Jorge L. Gonzales. Física Aplicada Profs. Marcos Tadeu Orlando, Humberto Belich, Marco Antonio Santos, Carlos A. Passos.

8 A Plataforma Lattes

9 Iniciação científica Programa Institucional de Iniciação Científica (PIIC): Bolsistas (PIBIC). Bolsas do CNPq, UFES, FAPES, FACITEC, Vountários (PIVIC).

10 As áreas de pesquisa em física Definições do CNPq: Áreas clássicas de fenomenologia e suas aplicações. Física atômica e molecular. Física da matéria condensada. Física das partículas elementares e campos. Física dos fluidos, física de plasmas e descargas elétricas. Física geral. Física nuclear.

11 As áreas de pesquisa em física Física geral: Física clássica e física quântica; mecânica e campos. Física estatística e termodinâmica. Instrumentação específica de uso geral em física. Métodos matemáticos da física. Metrologia, técnicas gerais de laboratório, sistemas de instrumentação. Relatividade e gravitação.

12 As áreas de pesquisa em física Áreas clássicas de fenomenologia e suas aplicações: Acústica. Dinâmica dos fluidos. Eletricidade e magnetismo; campos e partículas carregadas. Mecânica, elasticidade e reologia. Ótica. Transferência de calor; processos térmicos e termodinâmicos.

13 As áreas de pesquisa em física Física atômica e molecular: Espectros atômicos e integração de fótons. Espectros moleculares e interação de fótons com moléculas. Estrutura eletrônica de átomos e moléculas; teoria. Estudos de átomos e moléculas especiais. Informações sobre átomos e moléculas obtidas experimentalmente; instrumentação e técnicas. Processos de colisão e interações de átomos e moléculas.

14 As áreas de pesquisa em física Física nuclear: Desintegração nuclear e radioatividade. Estrutura nuclear. Métodos experimentais e instrumentação para partículas elementares e física nuclear. Propriedades de núcleos específicos. Reações nucleares e espalhamento geral. Reações nucleares e espalhamento (reações específicas).

15 As áreas de pesquisa em física Física das partículas elementares e campos: Propriedades de partículas específicas e ressonâncias. Reações específicas e fenomenologia de partículas. Teoria geral de partículas e campos. Teorias específicas e modelos de interação; sistemática de partículas; raios cósmicos. Física dos fluidos, física de plasmas e descargas elétricas: Cinética e teoria de transporte de fluidos; propriedades físicas de gases. Física de plasmas e descargas elétricas.

16 As áreas de pesquisa em física Física da matéria condensada: Campos quânticos e sólidos, hélio, líquido, sólido. Dinâmica da rede e estatística de cristais. Emissão eletrônica e iônica por líquidos e sólidos; fenômenos de impacto. Equação de estado, equilíbrio de fases e transições de fase. Estados eletrônicos. Estrutura de líquidos e sólidos; cristalografia. Estruturas eletrônicas e propriedades elétricas de superfícies; inerfaces e partículas. Materiais dielétricos e propriedades dielétricas. Materiais magnéticos e propriedades magnéticas.

17 As áreas de pesquisa em física Física da matéria condensada: Propriedades óticas e espectroscópicas da matéria condensada; outras interações da matéria com radiação e partículas. Propriedades de transporte da matéria condensada. Propriedades mecânicas e acústicas da matéria condensada. Propriedades térmicas da matéria condensada. Ressonância magnética e relaxação na matéria condensada; efeito Mössbauer; correlação angular perturbada. Supercondutividade. Superfícies e interfaces; películas e filamentos. Transporte eletrônico e propriedades elétricas de superfícies; interfaces e películas.

18 As áreas de pesquisa em física Física da matéria condensada Física atômica e molecular; Ótica quântica Física nuclear; Física de altas energias; Partículas elementares; Teoria quântica de campos;

19 As interações fundamentais

20 O modelo padrão e as interações fundamentais

21 Teoria quântica de campos

22 Teoria quântica de campos

23 Cosmologia e astrofísica Cosmologia, Wikipédia.

24 Cosmologia e astrofísica A Cosmologia, R. Rosenfeld. Física na Escola, v. 6(1), p. 31, 2005.

25 Cosmologia e astrofísica A matéria escura A Cosmologia, R. Rosenfeld. Física na Escola, v. 6(1), p. 31, 2005.

26 Modelagem molecular

27 Modelagem molecular Posicionamento iônico. Estrutura de um ribossoma bacteriano.

28 Física atômica e ótica Obtenção de átomos ultra-frios. Armadilha atômica.

29 Física atômica e ótica Armadilha atômica.

30 Computação quântica Computação Quântica e Informação Quântica, M. A. Nielsen, I. L. Chuang, Bookman, 2005

31 Nanociência e nanotecnologia

32 Materiais nanoestruturados

33 Materiais nanoestruturados

34 Temas multidisciplinares Energia. Fontes alternativas. Petróleo e gás natural. Meio ambiente. Monitoramento atmosférico. Modelagem atmosférica de poluentes. Simulação e modelagem. Meteorologia. Tráfego em grandes cidades. Física em economia e finanças.

35 Temas multidisciplinares Eletrônica. Spintrônica. Dispositivos optoeletrônicos. Transistores, circuitos integrados. Metrologia científica. Instrumentação científica. Pesquisa em ensino de física. Ensino e aprendizagem. Tecnologia em ensino de física. Formação de professores.

36 Temas multidisciplinares Física médica. Diagnóstico por imagem. Radioterapia. Proteção radiológica. Radiações não-ionizantes. Biocristalografia. Física na biologia. Proteínas. Fotobiologia. Nanotecnologia aplicada às ciências biológicas.

37 Temas multidisciplinares Física médica: imagens por ressonância magnética nuclear:

38 Temas multidisciplinares Geociências e áreas afins. Geofísica. Constituição da Terra. Sismologia Águas. Atmosfera, aeronomia, geofísica espacial. Geofísica de exploração. Geomagnetismo, paleomagnetismo. Petrofísica. Oceanografia física. Correntes oceânicas. Transporte de matéria e de energia.

39 Temas multidisciplinares Investigações geofísicas:

40 Temas multidisciplinares Prospecção de petróleo: NMR logging: principles and applications, G. Coates, L. Xiao, M. G. Prammer. Halliburton, 1999

41 Bibliografia sugerida: Física para o Brasil: Pensando o futuro, Alaor Chaves, Ronald C. Shellard (editores), Sociedade Brasileira de Física, A Física e o nosso mundo, Hans Christian von Baeyer, Elsevier, Computação Quântica e Informação Quântica, M. A. Nielsen, I. L. Chuang, Bookman, A Cosmologia, R. Rosenfeld. Física na Escola, v. 6(1), p. 31, 2005.