Universidade Federal do Piauí

Carga Horária: 60 h/a

Objetivos
Fornecer noções básicas de mecânica quântica a nível de pós-graduação.

Ementa
1. Princípios Básicos da Mecânica Quântica. 2. Operadores de Simetria e Leis de Conservação. 3. Rotações. Momento Angular e Spin. 4. Sistema de Partículas Idênticas. 5. Perturbações dependentes do tempo. 6. Interações com a radiação eletromagnética. 7. Espalhamento. 8. Aproximações de Born-Oppenheimer. 9. Matriz S.

Bibliografia
[1] J. J. Sakurai. Modern Quantum Mechanics. Revised Edition. Addison-Wesley.,1994.

[2] E. Merzbacher. Quantum Mechanics. Second Edition. Wiles, 1970

[3] A. Messiah. Quantum Mechanics. Wiles, 1966.

[4] A. F. R. Toledo Piza. Mecânica Quântica. EDUSP, 2003.

[5] Cohen - Tanoudji, B. Diu e F. Laloé. Quantum Mechanics I e II, Wiles, 1977

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Textos complementares (Artigos)

Carga Horária: 60 h/a

Objetivo
Fornecer os fundamentos de eletrodinâmica clássica a nível avançado.

Ementa
1. Introdução à eletrostática. 2.Problemas de contorno em eletrostática. 3. Multipolos. 4. Eletrostática de meios microscópios. 5. Dielétricos. Magnetostática. 6. Campos dependentes do tempo. 7. Equação de Maxwell. 8. Leis de Conservação. 9. Ondas Eletromagnéticas. 10. Guias de Onda e Cavidades Ressonantes. 11. Sistemas Radiantes.

Bibliografia
[1] Classical Electrodynamics. J. D. Jackson. Wiles, New York, 1975.

[2] The Classical Theory of Fields. L. Landau and E. M. Lifshitz. Addison-Wesley, Massachusetts, 1971.

Carga Horária: 60 h/a

Objetivo
Fornecer os conceitos básicos de métodos estatísticos a nível avançado.

Ementa
1. Leis da termodinâmica e Potenciais Termodinâmicos,2. Teoria de Ensambles, 2. Estatística Quântica, 3. Aplicações: Sólidos; Ferromagnetismo; Magnetismo a Baixas temperaturas, 4. Sistemas com interação, 5. Transições de fase, 6. Teoria de Landau, 7. Grupo de Renormalização.

Bibliografia

[1] S. R. A. Salinas, Introdução à Física Estatística, EDUSP, 1997.

[2] L.E. Reichl,A Modern Course in Statistical Physics, Wiley-Interscience, 1998.

[3] K. Huang, Statistical Mechanics, John-Wiley & Sons, New York, 1987.

[4] E. M. Lifshitz and L. D. Landau , Butterworth-Heinemann, 1984.

[5] S. K. Ma, Statistical Mechanics, World Scientific, 1985.

[6] Statistical Physics I, M. Toda, R. Kubo and N. Saito, Springer Verlag, Berlim, 1978.

Carga Horária: 60 h/a

Ementa

1. Modelo de Drude-Sommerfeld para metais. 2. Redes cristalinas e difração de raios-X. 3. Teorema de Bloch e suas conseqüências. 4. Determinação de estrutura eletrônica: Aproximações de elétrons quase livres; elétrons fortemente ligados; método do pseudopotencial; 5. Aproximação de Hartree-Fock. 6. Propriedades da rede cristalina: Aproximação harmônica, fônons e calor específico. 7. Propriedades dielétricas e ópticas de sólidos isolantes. 8.Transporte em sólidos.

Bibliografia

[1] N.W.Ashcroft, N.D. Mermin, Solid State Physics, Saunders College, 1976

[2] O. Madelung, Introduction to Solid-State Theory, Springer-Verlag, 2000

[3] C. Kittel, Introduction to Solid State Physics, 8a Ed., Wiley, 2004.

[4] W. A. Harrison, Solid State Theory, Dover, 1980.

Carga Horária: 60 h/a

Ementa

1. Leis de escala: expoentes críticos e diagramas de fase. 2.Teoria de campo médio e critério de Ginzsburg. 3. Expansões em Séries de alta temperatura. 4.Teoria geral do grupo de renormalização. 5.Transição de 1^a. ordem; 6. Comportamentos tricrítico e de "cross-over". 7.Transformação de escala para sistemas finitos. 8. Dimensionalidade Crítica superior e inferior e expansão em Autovalores marginais. 9. Sistemas aleatórios e critério de Harris. 10.Teoria de invariância conforme aplicada fenômenos críticos.

Bibliografia

[1] H. E. Stanley, Introduction to Phase Transitions and Critical Phenomena, Oxford University Press, 1971).

[2] P. Pfeuty and E. Toulouse, Introduction to Critical Phenomena and the Renormalization Group, Wiley, N. York, 1977.

[3] S.K. Ma, Modern Theory of Critical Phenomena, Benjamin,1976.

[4] Domb and Green (eds.), Phase Transition and Critical Phenomena, vol VI , Academic, 1976.

Carga Horária: 60 h/a

Ementa

1. Campos multipolares, 2. Teoria especial da relatividade, 3. Cinemática e dinâmica relativística, 4. Colisões entre partículas carregadas, 5. Perda de energia e espalhamento, 6. Radiação por cargas em movimento, 7. Perda por radiação, 8. Processo beta radiativo, 9. Amortecimento de radiação, 10. "Auto-campo" de uma partícula, 11. Espalhamento e Absorção de radiações por um sistema ligado.

Bibliografia

[1] J. D. Jackson ,Classical Electrodynamics,Academic Press, 1999.

[2] E. M. Lifshitz and L. Landau, The Classical Theory of Fields, Botterworth-Heinmann, 2000.

[3] J. Frenkel, Princípios de Eletrodinâmica Clássica, EDUSP, 1996.

[4] J. Schwinger, L. L. DeRaad Jr, K. A. Milton e W.-Y. Tsai, Classical Electrodynamics, Perseus Books, 1998.

Carga Horária: 60 h/a

Ementa

1. Formalismos Lagrangeano e Hamiltoniano. 2. Estrutura simplética do espaço de fase. 3.Transformações canônicas. 4. Teoria de Hamilton-Jacobi. 5. Integrais invariantes. 6. Transição ao contínuo. 7. Teoria clássica de campos. 8. Sistemas Lagrangeano singulares. 9. Formalismo de Dirac para sistemas vinculados.

Bibliografia

[1] Goldstein, Classical Mechanics, Addison Wesley, third edition, 2002.

[2] Gantmacher, Lectures in Analytical Mechanics, Mir publications, 1970.

[3] Arnold, V. I., Mathematical Methods of Classical Mechanics, Springer, 1997.

Carga Horária: 30 h/a

Ementa

1. Ementa variável, composta por técnicas experimentais ou teóricas utilizadas na pesquisa em áreas na fronteira da Física. Cada vez que esta disciplina for ministrada, o professor deverá apresentar ementa com bibliografia a ser adotada e critérios de avaliação para exame e aprovação prévia da CPG.

Bibliografia

[1] Cada vez que esta disciplina for ministrada, o professor deverá apresentar ementa com bibliografia a ser adotada e critérios de avaliação para exame e aprovação prévia da CPG.

Carga Horária: 60 h/a

Ementa

1.Equações de balanço da termodinâmica irreversível. 2.Leis fenomenôgicas lineares; Relações de Onsager. 3.Teoria da estabilidade e flutuações. 4.Oscilações químicas e equações de Lotka-Volterra.5. Teoria cinética; 6.Equações da hierarquia BBGKY; 7.Equação de Vlasov; 8. Equação de Boltzmann. 9. Equações de balanço microscópicas; 10.Teoria quântica. 11. Teoria da resposta linear.12. Equação "Master", equação de Fokker-Planck e a equação de Langevin.

Bibliografia

[1] H. J. Kreuzer , Nonequilibrium Thermodynamics and its Statistical Foundation, Oxford University Press, 1984.

[2] N. G. van Kampen, Stochastic Processes in Physics and Chemistry, North-Holland Publish, 2001.

[3] G. Nicolis and I. Prigogine , Self-organization in Nonequilibrium Systems, Wiley, 1977.

Carga Horária: 60 h/a

Ementa

1. Segunda Quantização. 2. Funções de Green a temperatura zero. 3. Funções de Green a temperatura finita. 4. Modelos exatamente solúveis. Gás de elétrons. 5. Supercondutividade: Teoria BCS. Hélio líquido.

Bibliografia

[1] G. D. Mahan, Many-Particle Physics, Plenum, New York, 1981.

[2] A. L. Fetter and J. D. Walecka Quantum Theory of Many-Particle Systems, Dover,2003.

Carga Horária: 60 h/a

Ementa

1.Teoria Quântica de partículas idênticas. 2.Segunda Quantização. 3.Transições e processos de relaxação. 4.Átomos, moléculas e núcleo atômico. 5.Mecânica quântica relativística.

Bibliografia

[1] J. J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics, Revised Edition, Addison-Wesley (1994).

[2] E. Merzbacher, Quantum Mechanics, Third Edition, Wiley 1997.

[3] A. Messiah, Quantum Mechanics, Dover, 1999.

[4] C. Cohen - Tanoudji, B. Diu e F. Laloë, Quantum Mechanics vols.I e II, Interscience 2006.

[5] A.F.R. de Toledo Piza, Mecânica Quântica, EDUSP 2003.

Carga Horária: 60 h/a

Ementa

1. Simetrias; momento angular; sistemas de muitos elétrons; 2. Segunda quantização. 3. Susceptibilidade generalizada. 4. Interações magnéticas.5. Magnetismo localizado.6. Magnetismo itinerante. 7.Materiais magnéticos: propriedades e técnicas de caracterização.

Bibliografia

[1] R. M. White, Quantum Theory of Magnetism, Springer-Verlag 1983.

[2] N. Majlis, Quantum Theory of Magnetism, World Scientific 2000.

[3] K. Yosida, Theory of Magnetism, Springer-Verlag 1988.

[4] D. C. Mattis, The Theory of Magnetism, Springer Series in Solid State Sciences, vol. 17, 1981.

Carga Horária: 60 h/a

Ementa
1. Teoria de grupo abstrata. 2.Teoria de representações. 3.Aplicações físicas da teoria de grupos. 4.Grupo Rotação e momento angular.

Bibliografia

[1] M. Tinkham, Group Theory and Quantum Mechanics, Dover,2003.

[2] M. Hamermesh, Group Theory and Its Application to Physical Problems, Dover, 1989

Carga Horária: 60 h/a

Ementa

1.Estrutura e morfologia dos polímeros: cadeias moleculares, ligações químicas, degradação e reticulação em polímeros, síntese de polímeros, etc...; 2.Tipos de polímeros: Polímeros naturais - borrachas, ceras e resinas, Polímeros sintéticos - polietileno, poliester, etc., Polímeros sintéticos fluorados: PTFE, FEP, PVDF,3. Polímeros condutores: poliacetileno, polianilina, polipirrol, poly(p-fenileno-vinileno)-PPV, 4. Formação de blendas e compósitos. 5. Propriedades Elétricas dos Polímeros: A condutividade elétrica DC e AC (mobilidade dos portadores, tempo de decaimento, traps e detraps,impedância, etc.); 6.Mecanismos de condução elétrica nos isolantes ( carga espacial, polarização, etc.), 7. Circuitos equivalentes em modelos AC, 8. Ferroeletricidade: piroeletricidade, piezoeletricidade e as transições de fase estrutural dos polímeros fluorados (PVDF e seus copolímeros). 9.Dispositivos Semicondutores: diodos e transistores; 10. A Física das Junções Metal-Isolante e Metal-Semicondutor (contatos Ôhmicos e bloqueantes);11.Mecanismos de condução elétrica nos polímeros condutores (solitons, excitons, polarons, bipolarons, etc... ); 12. Seminários para discussão de artigos.

Bibliografia

[1]Eloísa Biasotto Mano, Introdução a Polímeros, Edgard Blücher ltda,1988.

[2]Fred W. Billmeyer, Jr., Textbook of Polymer Science, John Wiley & Sons, 1984.

[3]G. M. Sessler, Topics in Applied Physics: Electrets, Springer-Verlag, 1980.

[4]Bozena Hilczer and Jerzy Malecki, Electrets, PWN-Polish Scientific Publishers, 1986.

[5]A. R. Blythe, Electrical Properties of Polymers, Cambridge University Press,1979.

[6] M. Pope and Charles E. S, Eletronic Processes in Organic Crystals and Polymers, Oxford University Press, 1999.

[7] Kwan C. Kao and Wei Hwang, Electrical Transport in Solids, Pergamon Press, 1ª Ed. 1981.

[8] J. F. Nye, Physical Properties of Crystals, Oxford University Press, 1993.

[9] Richard Williams, Física dos Isolantes, EESC/USP, 1970.

[10] Sergio M. Resende, A Física de Materiais e Dispositivos eletrônicos, Editora da UFPE, 1996.

Carga Horária: 60 h/a

Ementa
1. Caracterização Física: Medidas elétricas DC (i x v, TSC, TSDC, 4 PONTAS) AC (Z X f); 2. Processos de carga: Corona; Feixe de elétrons, Radiação Ionizante. 3. Medidas de localização das cargas: Pulso Térmico e aplicações 4. Medidas de Análise Mecânica: Análise Dinâmico Mecânica (DMA) e Análise Dinâmico Mecânica Térmica (DMTA), 5. Medidas Ópticas: Caracterização eletroóptica e birrefrengência, 6.Caracterização Química. 7.Espectroscopia Atômica: Absorção Atômica e Difração de Raio-X, 8. Espectroscopia Molecular: UV-Vis, FTIR, RAMAN E RNM (Ressonância Magnética Nuclear).

Bibliografia
[1] Polymers Characterization - Physical Techniques, D. Campbell and J. R . White (Chapman Hall, 1991).

[2] Princípios de Análise Instrumental. 5ª Ed. Douglas A. Skoog. F. James Holler and Timothy A. Nieman (Bookman, Poreto Alegre, 2002).

[3] Topics in Applied Physics Electrets. G. M. Sessler (Springer-Verlag, Alemanha, 1980).

[4] Electrets, Bozena Hilczer and Jerzy Malecki (PWN-Polish Scientific Publishers, Polonia, 1986).

[5] Physical Properties of Crystals. J. F. Nye (Oxford University Press, Inglaterra, 1993).

[6] Optical Waves in Crystals. Yariv and Yeh, P. (John Wiles 7 Sons, USA, 1984).

[7] A Física de Materiais e Dispositivos Eletrônicos. Sérgio M. Rfesende (Editora da UFPE, Recife, 1996).

[8] Introduction to Solid State Physics. C Kittel (Wiles, New Yord. 4ª ed. 1971).

Carga Horária: 60 h/a

Ementa

1.Geradores de números aleatórios. 2. Métodos determinísticos: Problemas de condições de contorno e autovalores. 3. Método de dinâmica molecular. 4.Métodos estocásticos: Monte Carlo e movimento Browniano.

Bibliografia

[1] S. E. Koonin, Computational Physics, Addison-Wesley, 1986.

[2] D. W. Heermann, Computer simulation methods in theoretical physics ,Spring-Verlag, 1986.

[3] M. P. Allen and D. J. Tildesley, Computer Simulation of Liquids, Oxford University Press, 1990.

[4] M.E.J. Newman e G. T. Barkema, Monte Carlo Simulations in Statistical Physics, Oxford Claredon Press, 1999.

[5] D. P. Landau e K. Binder, A Guide to Monte Carlo Simulations in Statistical Physics, Sec.Edi. Cambridge University Press, 2005.

[6] D. Frenkel e B. Smit, Understanding molecular simulation, Academic Press,1996.

Carga Horária: 60 h/a

Ementa

1. Definição da Teoria lambda phi^4. 2. Diagramas de Feynman. 3. Expansão Diagramática no Espaço dos Momentos. 4. Diagramas para Campos de N Componentes. 5. Expansões em Loops das Funçõees de Vértice Primitivamente Divergntes. 6. Renormalização. 7. O Grupo de Renormalização e Invariância de Escala. 8. Cálculo de Expoentes Críticos.

Bibliografia

[1] D. J. Amit. Field Theory, The Renormalization Group and Critical Phenomena, World Scientific Publishing Company, 3rd edition, 2005.

[2] H. Kleinert, V. Schulte-Frohlinde. Critical Properties of f^4 Theories, World Scientific Pub. Co. Inc., 1st edition, 2001.

[3] J. Zinn-Justin. Quantum Field Theory and Crititical Phenomena, Oxford University Press, 4th edition, 2002.

Carga Horária: 30 h/a

Ementa

1. Nessa disciplina os alunos ministrarão seminários sobre temas de diversas áreas afins das linhas de pesquisa do curso de mestrado, sob a orientação e coordenação de um professor do curso.

Bibliografia

[1] Papers na fronteira do conhecimento apontados pelo professor da disciplina.

Carga Horária: 60 h/a

Ementa

Introdução a microscopia ótica, interação da radiação eletromagnética com a matéria, introdução a microscopia eletrônica, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, microanálise estrutural através da microscopia eletrônica, difração e espectroscopia de elétrons, introdução à microscopia de força atômica, princípios básicos, modo contato, modo não-contato, modo contato intermitente, modo força elétrica e magnética, microscopia de varredura por tunelamento, microscopia ótica de campo próximo, aplicações e vantagens, limitações, características instrumentais, preparo de amostras, análise de micrografias, instrumentação.

Bibliografia

[1] Sala, O. Fundamentos da espectroscopia Raman e no infravermelho, Ed. Unesp, 1995.
[2] Mayo, D. W., Miller, F. A. and Hannah, R. W. Course Notes on the Interpretation of Infrared and Raman Spectra, Ed. John Wiley & Sons Ltd, 2003.
[3] Long, D. A. The Raman Effect: A Unified Treatment of the Theory of Raman Scattering by Molecules, Ed. John Wiley & Sons Ltd, 2002.
[4] Ferraro, J. R., Nakamoto, Introductory Raman spectroscopy
[5] Turrel, G. and Corset, J. Raman Microscopy, Developments and Applications, Ed. Academic Press, 1996.
[6] G M Barrow. Introduction to Molecular Spectroscopy, McGraw Hill Book Company, 318 pp.,1963.
[7] G. Herzberg. Spectra of Diatomic Molecules, 2o Ed., Van Nostrand Reinhold Co., 1950.
[8] Burns, G. and Glazer, A. M. Space Groups for Solid State Scientists, Ed. Academic Press Inc., 1978.

Carga Horária: 60 h/a

Ementa

Introdução à Interação da luz com a matéria: absorção, emissão espontânea e estimulada (lasers). Simetria molecular: noções de teoria de grupo. Oscilações e vibrações (ligações atômicas), estrutura cristalina, Espectroscopia rotacional: moléculas diatômicas. Espectroscopia vibracional de moléculas diatômicas: absorção no infravermelho e efeito Raman. Outras aplicações e efeitos (SERS, TERS, Raman ressonante,...). Espectroscopia eletrônica: introdução a métodos de fotoabsorção e fluorescência (luminescência) nas regiões do visível, ultravioleta e raios-X (UV-VIS, EDX, FRX, XANES, EXAFS,...). Espectroscopia de fotoelétrons: introdução a métodos associados com elétrons de valência e de camadas internas (UPS, XPS). Instrumentação, Tratamento de dados e Aplicações.

Bibliografia

Carga Horária: 60 h/a

Ementa

1. A susceptibilidade óptica não-linear - Introdução - A óptica não-linear, Interações ópticas não lineares, Descrição formal e propriedades da susceptibilidade óptica não-linear, Modelo do oscilador não harmônico. 2. Descrição dos processos não-lineares através da equação de ondas no meio não linear, Geração de soma e diferença de freqüências, Amplificação paramétrica, Geração de segundo harmônico, Casamento de fase, Interações não-lineares com feixes gaussianos. 3. Descrição quântica da susceptibilidade óptica não-linear: Cálculo quântico da susceptibilidade óptica não linear, Formalismo da matriz densidade e sua solução por método perturbativo, Cálculo da susceptibilidade de primeira, segunda e terceira ordens, Correção de campo local. 4. Óptica não-linear na aproximação de dois níveis: Equação da matriz densidade para um sistema de dois níveis e solução para o caso estacionário, Equações de Bloch Ópticas, Osciladores de Rabi e estados atômico vestidos, mistura de ondas em sistemas de dois níveis. 5. Índice de refração dependente da intensidade: Descrição do índice de refração dependente da intensidade, natureza tensorial da susceptibilidade de terceira ordem, não-linearidades eletrônicas, não-ressonantes e devido a reorientação molecular, Conjugação de fase, Mistura de quatro ondas, Auto focalização e auto modulação da luz, Bi-estabilidade óptica, Acoplamento de dois feixes, Propagação de pulsos e sólitons ópticos.

Bibliografia

Livro Texto: 

Robert W. Boyd, Nonlinear Optics, 3rd edition, Elsevier/Academic Press, Amsterdam (2008). (Esta 3a edição, em unidades do sistema internacional (SI) é a recomendada. As edições anteriores estão no cgs-gaussiano.) 

Bibliografia Complementar:

Livros para tópicos especiais: