Física Atómica e Molecular

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Paulo Rodrigues Lima Vargas Moniz
Código:
14911
Ano:
3
Semestre:
S1
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
TP(60H)
Área Científica:
Física
Objectivos de Aprendizagem:
O objetivo geral desta UC é utilizar as ferramentas da mecânica quântica no estudo dos átomos e das moléculas.
No final desta UC o aluno deverá ser capaz de:
- resolver problemas que envolvam átomos com um só eletrão
- resolver problemas que envolvam átomos com dois eletrões
- resolver problemas que envolvam átomos com muitos eletrões
- resolver problemas que envolvam moléculas
Conteúdos programáticos:
1. Átomos com um só eletrão
(a) Equação de Schrödinger
(b) Interação com radiação eletromagnética
(c) Estrutura fina e hiperfina
(d) Interação com campos elétricos
(e) Interação com campos magnéticos
2. Átomos com dois eletrões
(a) Equação de Schrödinger
(b) Princípio de exclusão de Pauli
(c) Modelo da partícula independente
(d) Estado fundamental
(e) Estados excitados
3. Átomos com muitos eletrões
(a) Modelo do campo central
(b) Tabela periódica
(c) Métodos de Thomas-Fermi e de Hartree-Fock
(d) Interação spin-órbita
(e) Interação com radiação eletromagnética
(f) Interação com campos elétricos
(g) Interação com campos magnéticos
4. Moléculas
(a) Aproximação de Born-Oppenheimer
(b) O ião molecular H2+ e a molécula H2
(c) Rotação e vibração de moléculas diatómicas
(d) Estrutura das moléculas poliatómicas
(e) Espetros moleculares
(f) Ligação química
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
As aulas são teórico-práticas; após a apresentação dos conteúdos teóricos, estes são usados na análise de casos concretos, permitindo clarificar os métodos explanados.
A avaliação inclui testes escritos e trabalhos/exercícios realizados pelos alunos, com apresentação e discussão.
Avaliação do período ensino-aprendizagem:
frequencias - 50%
trabalho de projecto 50%
Bibliografia principal:
1. Blatt FJ (1992). Modern Physics. New York: McGraw-Hill
2. Born M (1986). Física Atómica, 4.a ed. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian
3. Bransden BH, Joachain CJ (2003). Physics of Atoms and Molecules, 2nd ed. Essex: Pearson Education
4. Fano U, Fano L (1972). Physics of Atoms and Molecules. Chicago: The Univ. of Chicago Press
5. Foot CJ (2005). Atomic Physics. Oxford: Oxford Univ. Press
6. Haken H, Wolf HC (2004). The Physics of Atoms and Quanta, 7th ed. Berlin: Springer
7. Pilar FL (1990). Elementary Quantum Chemistry, 2nd ed. New York: Dover
Língua:
Português