Disciplinas obrigatórias
1. Princípio Variacional de Hamilton – Equações de Lagrange. Bibliografia: – Mecânica Analítica, Nivaldo A. Lemos
1) Estrutura Matemática da Teoria, Medição e Postulados da MQ Bibliografia: – Quantum Mechanics: A Modern Development – Leslie E. Ballentine
1) Fenômenos Dependentes do Tempo; Teoria de Perturbação Dependente do Tempo; Bibliografia: – Quantum Mechanics: A Modern Development – Leslie E. Ballentine
Ensembles da mecânica estatística de equilíbrio e aplicações a fluidos; Bibliografia: S. R. Salinas, “Introdução à Física Estatística”
1 – Eletrostática, equações gerais; Teoria do potencial: Funções de Green, Energia eletrostática e capacitância; solução variacional das equações de Poisson e Laplace; Problemas de valores de contorno: separação de variáveis, expansões da Função de Green, polinômios de Legendre, harmônicos esféricos e funções de Bessel, teorema de adição dos harmônicos esféricos. Bibliografia: – John David Jackson, Classical Electrodynamics (terceira edição) John Wiley, 1999.
1 – Propagação de ondas eletromagnéticas no vácuo, na matéria e em meios dispersivos, ondas tipofeixe, Bibliografia: – John David Jackson, Classical Electrodynamics (terceira edição) John Wiley, 1999. |
Disciplinas optativas
Propriedades físicas das estrelas. Estrutura e evolução estelares. Atmosferas estelares. Mecanismos de radiação: térmicos e não térmicos. Formação de estrelas Bibliografia Básica: Mihalas, D. – Stellar Atmospheres – W.H. Freeman and Co., 1978.; Chandrasekha, S. – Stellar Structure – Dover, 1967; Bowers, R. and Deeming, T. – Astrophysics I – Stars – Jones and Bartlett Publishers, Inc. 1984.
Física do meio interestelar. Moléculas, grãos, equilíbrio térmico. Cinemática e dinâmica galácticas. Campos magnéticos. Raios cósmicos. Cosmologia. Bibliografia Básica: Mihalas, D. and Binney, J. – Galactic Astronomy Structure and Kinematics – W.H. Freeman and Co., 1981; Bowers, R. and Deeming, T. – Astrophysics II – Interstellar Mater and Galaxies – Jones and Bartlett Publishers, Inc. 1984.
Teoria de radiação. Corpo negro. Espectro atômico. Excitação e ionização. Lei dos gases. Posições e magnitudes de estrelas. Movimentos estelares. Estrelas variáveis. Temperaturas e cores de estrelas. Classificação espectral. Diagrama H-R. transporte de radiação em atmosferas estelares. Fomação de linhas espectrais. Modelos de atmosferas. Interiores. Bibliografia Básica: Lecture Notas on Introductory Theoretical Astrophysics – R.J. Weijmann, T.L. Swihart, R.E. Willians, W.E. Willians, W.J. Coke, A. G. Pachologyk e J. E. Felter – Packart Publishing House, 1976; Radiation Processes in Astrophysics – Tucker, W.H. – M17 Press, 1975;
Evolução estelar. Matéria interestelar. Galáxias e estrutura galáctica. Bibliografia Básica: Astrofísica Teórica – Ambartsumian, V.A, Embeda Editorial Unib. de Buenos Aires, 1967; The Physics of Stellar Interios – Reddish V.C. – Edimburg University Press, 1974; Star Formation – Reddish V.C. – Peryamon, 1978
Transições superiônicas. Mecanismo de transporte iônico. Princípios de eletroquímica. Termodinâmica de processos eletroquímicos. Modelos teóricos. Técnicas experimentais macroscópicas. Técnicas experimentais hiperfinas. Bibliografia Básica: Superionic Solids – Suresh Chandra – North Holland Publishing Company E.C. Subbarao Editor: Solid electrolytes – Plenum Press; Eletrode Processes in Solid State Ionics Nato – M. Kleitz and J. Dupuy Editors – Scientific Affairs Division; Solid Electrobytes – S.Geller – Spring-Verlag; Superionic Condutors – g.D. Mahan and W.L. Roth – Plenum Press; Introdução à Eletroquímica do Estado Sólido – R. Richert – Plenum Press
Junções semicondutoras. Diodos. Transistor com um componente de quatro polos. Dispositivos termoelétricos. Fotodispositivos. Detetores piroelétricos. Baterias e sensores eletroquímicos. Circuitos integrados. Optoeletrônica. Bibliografia Básica: Physics of Semicondutor Devices – S.M. Sze, John Wiley & Sons – 1981; Semicondutors and Electronic Devices – Bar, Lev, A.; Electrode Processes in Solid State ionics – Edited by M. Kleitz and J. Dupuy – D. Reidel Publishing Company, 1975; Electron Devices – V. Dulin – Mir Publishers – Moscow, 1980; Semicondutor Devices for Optical Communication – H. Kressek
Eletrostática de condutores e dielétricos. Corrente constante. Campo magnético constante. Campo eletromagnético quasi-estático. Fluidos sob a ação de campos. Equações e propagação de ondas eletromagnéticas. Flutuações eletromagnéticas. Bibliografia Básica: Electrodynamics of Continuas Media – L.D. Landau & E.M. Lifshitz – Pergamon Press 1960
Métodos nucleares e suas aplicações. Propriedades eletromagnéticas de núcleo. Interação hiperfina. Efeito Mossbauer (ME). Correlação angular (PAC). Ressonância magnética nuclear (NMR). Orientação nuclear (NO). Rotação de spins de mions (SR). Aniquilação de positrons. Espalhamento de neutrons. Bibliografia Básica: Weissbluth, M. – Atoms and Molecules; Abragam, A. – Principles of Nuclear `Magnetism; Zeiger, H.Z., Pratt, G.W. – Magnetic Interactions in Solids; Atkins, P.W.: Molecular Quantum Mechanics; Schatz, G, Weidinger, A. – Nukleare Festkörperphysik; Gill, R.D. – Gamma-Ray Angular Correlations; Goldanskii, V.I., Herber, R.H. – Chemical Applications of Mössbauer Spectroscopy; Barb, D. – Grundlagen und Anwendungen der Mössbauerspektroskopie; Thosar, B.V. et al. – Advances in Mössbauer Spectroscopye; Slichter, C.P. – Principles of Magnetic Resonance.
Teoria semi-clássica e quântica de absorção óptica. Luminescência e esplahamento de luz. Técnicas espectroscópicas com lasers: Raman, Brillouin e correlação de fótons. Espectroscopia Raman coerente. Bibliografia Básica: Photon Correlation and Light Beating Spectroscopy – M.Z. Cummins&e.R. Pike – Plenuns Press 1973; Nonlinear Optics – N. Bloembergen – Benjamin, 1965; Laser Spectroscopy – W. Demtroder – Springer-Verlag, 1981; Scattering of Light by Crystals – W. Mayes & Rodney London – Wiley, 1978; Laser Light Scattering – B. Chy – Academic Press, 1974; Dynamics Lignt Scattering – B. Berne & R. Pecora – Wiley, 1976
O método de hartree-Fock. Método de Hartree-Fock-Roothaan. Variantes do Método de Hartree-Fock. programas Computacionais SCF padrões. Método na aproximação de densidade local, tais como MSX, celular e DVM. Métodos semi-empíricos, tais como Huckel estendido, CNDO, INDO, MINDO, etc. Bibliografia Básica: Elementary Quantum Chemystry – Frank L. Pilar – MacGraw-Hill; The Electronic Structure of Atoms and Molecules – H.F. Schaefer III – Addison Wesley; Methods of Molecular Quantum Mechanics – R. Mc. Weeny and B.T. Sutcliffe – Academic ; Electronic Structure Theory – H.F. Shaeafer – Plenum; Molecular Quantum Mechanics – P.W.Atkins – Oxford; Aproximate Molecular Orbital Theories – J.A. Pople and D.L. Bereridge – McGraw-Hill
Técnicas observacionais e de redução. Sistemas fotmétricos. Velocidades radiais. Perfil de linha. Detectores e princípios de construção de fotômetros. Calibração. Teoria de redes. Redução de observações espectroscópicas. Espectroscopia de correlação cruzada. Espectrômetros transformada de Fourier. Instrumentos Fabry-Perot. Velocidades radiais perfil de linha. Bibliografia Básica: Star and Stellar Systems – Vol 2 – Astronomical Techniques – CapÃtulos 1 (Raum), 2 (Bowen), 4 (Wright), 7 (Johnson) e 8 (Hardie); Meaburn, J. – Detection and Spectrometry o Faint Light – Riedel, 1976.
Termodinâmica de fases em equilíbrio. Estrutura eletrônica e metais e ligas. Interações hiperfinas elétricas e magnéticas. Teoria do magnetismo. Bibliografia Básica: Magnetismo: Theory of Magnetism and Magnetic Materials – Soshin Chikazumi; Principles of Nuclear Magnetism – A. Abragam; Física de Metais: Principles of Physical Metallurgy – Robert E., Reed-Hii; Thermodynamics of Solids – R.A. Swalin; The Theory of Transformations ins Metals and Alloys – R. Christian
Estruturas cristalinas. Bandas de energia em sólidos. Elétrons e buracos. EstatÃstica de semicondutores. Propriedades de transporte de semicondutores. Heteroestruturas semicondutoras. Bibliografia Básica: Physical Properties of Semiconductors, C. Wolfe, N. Holonyak e G. Stillman, Prentice-Hall; Semiconductor Physics, K. Seeger, Springer
Estrutura cristalina. Espaço recíproco. Estrutura eletrônica. Gás de Fermi (potencial fraco). Tight binding. Densidade de estados. Superfície de Fermi. Fônons: Propriedades térmicas. Bibliografia Básica: Solid State Physics, Aschcroft e Kittel
Transporte: a) Transporte elétrico b) Transporte térmico c) Magneto-transporte d) Transporte em materiais de baixa dimensão; Propriedades ópticas: a) Teorema de Drude e transições inter-bandas b) Joint Density of states e pontos críticos c) Absorção, luminescência, fotocondutividade d) Estudo ótico de vibrações da rede e) Impurezas, éxcitons, materiais amorfos f) Ótica não-linear g) Física de superfícies; Propriedades magnéticas: a) Diamagnetismo b) Paramagnetismo c) Níveis de Landau d) Efeito Hall Quântico e) Ordenamento magnético Bibliografia Básica: Solid State Properties: From Bulk to Nano – Dresselhaus, Dresselhaus, Cronin & Souza-Filho (Springer)
Propriedades termodinâmicas. Transições de fase e fenômenos críticos. Dinâmica. Bibliografia Básica: Quantum Field Theoretical Methods in Statistical Physics – CA.A Abrikosov, L.P. Gorkov, I.E. Dzyaloshinski – Pergamon Press, Oxford (1965); A Guide to Feynman diagrams in the Many – body Problem (R.D. Mattuck) – McGraw – 1976; Quantum Mechanics and Path Integrals (R.P. Feyman, A. R Hibbs) – McGraw Hill – 1965
Medida e integração. Espaços de hilbert. Espaços de Banach. Compacidade. Operadores limitados e ilimitados em espaços de Hilbert. Teoria espectral. Representações de grupos. Teorema de peter-Weyl. Álgebras de Banach. Construção de Gelfan-Naimark-Segal Bibliografia Básica: Methods of Modern Mathematical Physics – B.Simon – Volume I e II – Academic Press, NY; Topological Groups – L.S. Pontryagin – Gordon and Breach, NY
Quantização de campos ópticos. Teoria quântica de coerência óptica. Estados coerentes. Estatística de fótons e detenção em coincidência. Modelos não adiabáticos. Luminescência ressonante. Bunching e Antibunching. Bibliografia Básica: Introduction to Quantum Optics – H.M. Nussenzveig – Gordon of breach, 1973; Optica Quantica – R.J. Glauber – Academic Press, 1969; Light – H. Haken – North-Holland, 1981; Photon Correlation and Light Beating Spectroscopy – H.Z. Cummins & e.R. Pike – Plenum Press, 1973; Statistical Properties of Scattered Light – B. Crosignani – Academic press, 1975
Background matemático, teoria de representações e teoremas básicos. Caráter de uma representação e funções de base. Teoria de Grupo e Mecânica Quântica. Aplicação da Teoria de Grupo em campos cristalinos e bandas de energia. Aplicação de Teoria de Grupo em regras de seleção e produtos diretos. Estados eletrônicos, moléculas e sôlidos, vibrações. Grupos de permutação, transformação de tensores e grupos de espaço. Grupos de vetores de onda e Terema de Bloch. O uso de referências standard. Aplicação e interações vale-órbita. Interação spin-órbita e aplicação para bandas de energia com spin. Simetria de tempo reverso. Grupos magnéticos. Bibliografia Básica: Group Theory and Quantum Mechanics – M. Tinkham; Group Theory: Applications to the Physics of Condensed Matter – Dresselhaus, Dresselhaus & Jorio (Springer)
Mecânica Quântica Relativística. Teoria do Espalhamento. O princípio da decomposição em “clusters”. Campos quânticos e antipartículas. Regras de Feynman. Formalismo Canônico. Eletrodinâmica. Métodos da Integral Funcional. Correções radiativas “one-loop” em Eletrodinâmica quântica. Teoria geral da renormalização. Efeitos infra-vermelhos. Bibliografia Básica: The Quantum Theory of Fields – Steven Weinberg – Volume 1
Gás de elétrons interagentes: Gás de elétrons não interagentes; Aproximação Hartree-Fock para o gás interagente; O método de Gellman-Brueckener; Screening e plasmons; Aproximação “random phase” (RPA); Teoria do funcional da densidade (DFT); Teoria de líquido de Fermi. Magnegismo: Hamiltonianos de Coulomb, Heisenberg e Hubbard; Funções resposta magnética; Teoria de Stoner. Supercondutividade: Interação elétron-fônon (“Bardeen-Pines interaction”); O Hamiltoniano elétron-fônon; O problema do par de Cooper; A aproximação do Hamiltoniano de pares; A teoria BCS: a) estado fundamental b) diamagnetismo perfeito c) propriedades de transporte; Teoria de Ginsburg-Landau. Bibliografia Básica: O. Madelung – Introduction to Solid State Theroy; P. W. Anderson – Concepts in Solids; Callaway – Quantum Theory of the Solid State
Tópicos avançados da física atual, de interesse dos grupos de pesquisa do Departamento, com programas anunciados semestralmente.
Trata-se de um programa de estudo proposto e supervisionado pelo orientador do estudante, o qual visa dar ao mesmo uma formação indispensável e diretamente relacionada com sua pesquisa de tese ou dissertação. Em geral, o programa contém tópicos específicos que não são abrangidos nas disciplinas normais do curso em nível e/ou extensão suficiente ao trabalho de pesquisa do estudante. |