Disciplina Curricular

Física Atómica e Molecular FAMol

Licenciatura Bolonha em Física - 13_LFIS 2017/18 a 2022/23

Contextos

Grupo: 13_LFIS 2017/18 a 2022/23 > 1º Ciclo > Licenciatura em Física, Ramo ou Minor > Minor em Biologia > 533 - Opção D - 3º ano

Período:

Grupo: 13_LFIS 2017/18 a 2022/23 > 1º Ciclo > Licenciatura em Física, Ramo ou Minor > Minor em Química > 533 - Opção D - 3º ano

Período:

Grupo: 13_LFIS 2017/18 a 2022/23 > 1º Ciclo > Licenciatura em Física, Ramo ou Minor > Minor em Matemática > 533 - Opção D - 3º ano

Período:

Grupo: 13_LFIS 2017/18 a 2022/23 > 1º Ciclo > Licenciatura em Física, Ramo ou Minor > Minor em Informática > 533 - Opção D - 3º ano

Período:

Grupo: 13_LFIS 2017/18 a 2022/23 > 1º Ciclo > Licenciatura em Física, Ramo ou Minor > Minor em História e Filosofia das Ciências > 533 - Opção D - 3º ano

Período:

Grupo: 13_LFIS 2017/18 a 2022/23 > 1º Ciclo > Licenciatura em Física, Ramo ou Minor > Minor em Estatística e Investigação Operacional > 533 - Opção D - 3º ano

Período:

Grupo: 13_LFIS 2017/18 a 2022/23 > 1º Ciclo > Licenciatura em Física, Ramo ou Minor > Ramo de Astronomia e Astrofísica

Período:

Grupo: 13_LFIS 2017/18 a 2022/23 > 1º Ciclo > Licenciatura em Física, Ramo ou Minor > -

Período:

Peso

6.0 (para cálculo da média)

Objectivos

Os alunos devem aplicar e aprofundar os seus conhecimentos de mecânica quântica ao tratamento quanto-mecânico da estrutura atómica e molecular. No final devem saber identificar e explicar com rigor os fenómenos necessários à compreensão de espectros atómicos e moleculares simples, bem como de resolver problemas específicos nesta área.

Programa

1. Enquadramento histórico Atomismo. Massa e dimensão dos átomos. Microscopia com resolução atómica 2. Espetros atómicos e o modelo de Bohr. Espectro eletromagnético. Espectros de riscas. Perfil das riscas espectrais. Espectro do hidrogénio e hidrogenóides. Modelo de Bohr. Átomos exóticos. 3. Átomos com um eletrão Equacão de Schrödinger. Momento angular. Funções radiais e níveis de energia. Densidade de probabilidade. Estrutura fina. Níveis de estrutura fina. Experiência de Lamb e Retherford. Probabilidades de transição. Dipolo elétrico oscilante. Regras de seleção. Estrutura hiperfina e desvios isotópicos. 4. O espectro dos alcalinos e de raios X Levantamento da degenerescência orbital nos átomos alcalinos. Radiação X. 5. Átomos multielectrónicos Sistemas de partículas idênticas. Princípio de Pauli. Equação de Schrödinger para átomos com dois eletrões. Hamiltoniano de um átomo multielectrónico. Aproximação do campo central. Anti-simetria da função de onda. Alguns resultados do campo central. Correções à aproximação do campo central - A escolha de uma base de funções. Sistematização dos estados eletrónicos. Acoplamentos LS e jj. 6. Interação com campos magnéticos e elétricos externos Efeitos de Zeeman, Paschen-Back e Stark. Ressonância de spin do eletrão. Termo quadrático da energia eletromagnética. 7. Estrutura molecular Aproximação de Born-Oppenheimer. Vibração e rotação de moléculas diatómicas. Distorção centrífuga. Estrutura eletrónica de moléculas diatómicas. Ião hidrogénio molecular. Combinação linear de orbitais atómicas. Soluções numéricas. Hidrogénio molecular. Ligações covalente e iónica. Orbitais moleculares. 8. Espetros moleculares. Espectroscopia rotacional e vibracional em moléculas diatómicas e poliatómicas lineares. Espectros de vibração-rotação. Espetros eletrónicos.

Métodos de ensino e avaliação

3h de aulas teóricas por semana, que se destinam à exposição dos conceitos teóricos e 1.5 h semanais de aulas teórico-práticas dedicadas à resolução de problemas ilustrativos da matéria leccionada e à discussão das séries de problemas. A avaliação é constituída por dois testes ou por um exame final.

Disciplinas Execução

2023/2024 - 2 Semestre

2022/2023 - 2 Semestre

2021/2022 - 2 Semestre

2020/2021 - 2º semestre

2019/2020 - 2 Semestre

2018/2019 - 2 Semestre

2017/2018 - 2 Semestre