MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
PLANO DE ENSINO
Identificação
Disciplina: Introdução à Mecânica Quântica
Curso: GRADUAÇÃO EM FÍSICA, LICENCIATURA - PRESENCIAL/CAMPUS ARAGUAIA
Nível: Graduação
Código: 112600058
Período: 20201
Turma: FIP
Unidade Ofertante: Instituto de Ciências Exatas e da Terra
Carga Horária Teórica: 96 horas
Carga Horária Prática: 0 horas
Carga Horária Total: 96 horas
Tipo de Disciplina: OBRIGATÓRIO
Professor: GEORGE BARBOSA DA SILVA
Status:
Homologado
Ementa
Elementos de álgebra linear: base e mudança de base, produto interno, autovetores e autovalores e transformações hermitianas. A equação de onda de Schrödinger: A interpretação probabilística. A Equação de autovalores da energia. A partícula em uma caixa: autofunções e autovalores: Ortogonalidade de autofunções: Paridade. Autofunções de momentum. Degenerescência e autofunções simultâneas. Potenciais unidimensionais: O potencial degrau; coeficientes de reflexão e de transmissão. A estrutura matemática da Mecânica Ondulatória e sua interpretação.
Justificativa
Tradicionalmente, em um curso de graduação, Mecânica Quântica é tida como uma disciplina difícil. Há, por exemplo, dificuldades de lidar com uma linguagem formal da teoria, ou com a lógica clássica envolvida, ou ainda com a complexidade matemática. Ao ignorar tais dificuldades, o ensino de Mecânica Quântica pode se tornar uma tarefa bastante árdua tanto para o aprendiz, quanto para aquele que o ensina. Por este motivo, é recomendável que a primeira abordagem envolva apenas sistemas simples, porém sem se abnegar da correta introdução dos signos do formalismo que a teoria exige. É importante que sejam feitas revisões de alguns conceitos que normalmente são tratados em outras disciplinas, como, por exemplo, os de álgebra linear e mecânica clássica. A ênfase inicial pode ser dada aos postulados, termos e proposições da teoria, bem como a significação de cada um deles. As aplicações podem ser diversificadas à medida que novos conceitos são aprendidos, tais como, representação de um observável, superposição de estados, valor esperado, entre outros. No ciclo de novas aplicações, os conceitos e as suas interpretações são revisados, reforçando a aprendizagem do estudante.
Em razão contexto especial de pandemia de COVID–19 e a suspensão de atividades presenciais, a disciplina será ofertada como uma componente curricular, a qual será realizada usando as tecnologias de informação e comunicação na educação.
Objetivo Geral
Capacitar os estudantes a compreender os princípios básicos, postulados e formalismos da mecânica quântica não-relativística.
Objetivos Específicos
Ao final da disciplina, espera-se que o estudante seja capaz de:
Lidar com o formalismo matemático da Mecânica Quântica.
Elencar os postulados da teoria.
Compreender o significado dos principais termos utilizados na linguagem da Mecânica Quântica.
Fazer a correta comparação entre a teoria Quântica e a Clássica.
Solucionar alguns problemas e interpretar corretamente seus resultados.
Refletir sobre a possibilidade de uma transposição didática dos conceitos de Mecânica Quântica ao Ensino Médio.
Metodologia
As aulas serão realizadas dentro do ambiente AVA. Poderão ser utilizados outros ambientes virtuais, tais como Google Meet e Microsoft Teams. Os alunos e professores se encontrarão em horários previamente marcados em uma sala virtual. Durante as aulas remotas, o professor poderá compartilhar a tela de seu computador com figuras, equações e textos, os quais ilustrarão os tópicos em discussão. As aulas serão enriquecidas com diálogos sobre diversos temas da Física Quântica. Será utilizada também uma mesa digitalizadora em que o professor irá transpor suas ideias, tal como é feito em um quadro-negro em aulas presencias.
Avaliação
O aluno será avaliado com a atribuição de notas de 0 a 10 nas seguintes atividades:
- Lista de exercícios; e
- Prova;
Serão cerca de N = 8 listas de exercícios e uma prova. A prova será aplicada ao término da sétima unidade. A média final M será computada somando-se as notas das listas, multiplicadas por 0,5/N, com a nota da prova, multiplicada por 0,5.
O estudante será aprovado na disciplina se a nota final M for maior ou igual a 5,0 de acordo com a Resolução CONSEPE nº 63, DE 24 DE SETEMBRO DE 2018.
Bibliografia
Básica
Referência
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Existe na Biblioteca
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Complementar
Referência
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Existe na Biblioteca
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Informações Adicionais
Há poucas opções de livros de Mecânica Quântica na biblioteca do campus.
Aprovação
Aprovado em reunião do Colegiado do Curso realizada em ___/___/_____.
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Coordenador(a) do Curso