Ministério da Educação

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

Campus Curitiba

 

PLANO DE ENSINO

 

CURSO

Engenharia Industrial Elétrica – Ênfase Eletrotécnica

Engenharia Industrial Mecânica

MATRIZ

518 e 542

 

FUNDAMENTAÇÃO LEGAL

Resolução 03/06 - COENS e Resolução 96/06-COEPP

Resolução 69/06-COEPP

 

DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR

CÓDIGO

 

CARGA HORÁRIA (horas)

FÍSICA 4

FI64A

Teórica

Prática

Total

04

00

60

 

PRÉ-REQUISITO

ET62D

EQUIVALÊNCIA

 

 

OBJETIVO

Introduzir princípios e conceitos básicos da Ótica Física e da Física Moderna com ênfase na compreensão das idéias fundamentais.

Fornecer conhecimentos sobre a aplicação da Ótica Física e da Física Moderna em diferentes campos da tecnologia. Desenvolver habilidades para identificar e resolver problemas relacionados com aplicações da Ótica Física e da Física Moderna em diferentes campos da tecnologia.

 

EMENTA

Ondas eletromagnéticas; Interferência; Difração; Polarização; Introdução à: teoria da relatividade, física quântica, condução eletrônica em sólidos, laser, física nuclear e física de partículas elementares.

 

ITEM

EMENTA

CONTEÚDO

1

Ondas eletromagnéticas

Natureza e Propagação da Luz: Histórico-Desenvolvimento da teoria eletromagnética,  equações de Maxwell, equação de onda eletromagnética, espectro eletromagnético, energia e momento de uma onda eletromagnética, fenômenos de: reflexão, refração, dispersão e miragens, aplicações em: fibras óticas, sensores óticos e sistemas de comunicação ótica.

2

Interferência

Interferência e fontes coerentes, interferência da luz produzida por duas fontes e experiência de Young, intensidade das figuras de interferência, Interferência em películas finas, o interferômetro de Michelson, aplicações de interferência em: dispositivos para sistemas de comunicações, filtros, espelhos, espectroscopia ótica, velocimetria.

3

Difração

Difração de Fresnel e Fraunhofer, padrão de difração produzida por uma fenda simples, distribuição da intensidade na difração produzida por uma fenda simples, figura de difração produzida por fendas múltiplas, redes de difração, difração de raios X e aplicações, difração produzida por orifícios circulares, aplicações de difração: poder de resolução de equipamentos óticos, holografia, interferometria ótica.

4

Polarização

Polarização por: absorção e sua aplicação em filtros polaroide, reflexão, espalhamento, birrefringência. Polarimetria

5

Introdução à: teoria da relatividade, física quântica, condução eletrônica em sólidos, laser, física nuclear e física de partículas elementares.

Teoria da relatividade restrita; origem e desenvolvimento da teoria quântica: radiação térmica, efeito fotoelétrico, espectro atômico de linhas e níveis de energia, experiência de Rutherford e o núcleo do átomo, modelo atômico de Bohr, espalhamento e produção de raios X, tomografia por RX, dualidade onda partícula, a natureza ondulatória das partículas-Onda de De Broglie, difração de elétrons, princípio da incerteza de Heisenberg, microscópio eletrônico; função de onda das partículas, equação de Schroedinger, poço de potencial infinito e finito, barreira de potencial e efeito túnel, microscopia de varredura de tunelamento, visão quântica do átomo: ó átomo de hidrogênio, o efeito Zeeman, o spin do elétron, átomos com muitos elétrons e Princípio da Exclusão, tomografia por ressonância magnética nuclear; tipos de ligações moleculares, estrutura de um sólido, bandas de energia e modelo do elétron livre para um metal, bandas de energia e diferenças entre condutores, isolantes e semicondutores, semicondutores intrínsecos e extrínsecos (tipo n e p), junções de semicondutores, dispositivos semicondutores (diodos, LED, transistor), supercondutividade; Espectros óticos, absorção espalhamento e emissão de luz, emissão espontânea e estimulada, amplificação de luz por emissão estimulada – LASER, histórico do desenvolvimento do LASER e seu principio de funcionamento, aplicações tecnológicas de LASER; noções básicas sobre física nuclear e de partículas elementares.

 

REFERÊNCIAS

Referências Básicas:

o        Sears e Zemanski; Física IV: Ótica e Física Moderna YOUNG & FREEDMAN ,  Pearson Education do Brasil Ltda.

o        Tipler, Paul A.; Física; Vol. 4 - Ótica e Física Moderna; Editora Guanabara. r

o        Resnick, R.; Halliday, D.; Fundamentos de Física; Vol. 4 - Ótica e Física Moderna; Livros Técnicos eCientíficos

Referências Complementares:

    • Pedrotti, Frank L.; Pedrotti, Leno S.; Introduction to Optics; Prentice Hall.
    • Hecht, Eugene; Optics; Addison-Wesley.

 

Sistema de Avaliação: (descrição do estabelecido no Regulamento Didático-Pedagógico de cada curso)

Consulte Resolução no 112/10-COEPP, de 29 de novembro de 2010 e o Plano de Aulas da Disciplina