Fenómenos Ondulatórios

Cód.: FIS14150L

6 ECTS

Duração: 15 semanas/156 horas

Área Científica: Física

Língua(s) de lecionação: Português

Língua(s) de apoio tutorial: Português

Apresentação

Pretende-se que o aluno fique a conhecer os tipos de vibrações dos sistemas físicos, e capaz de descrever qualitativa e qualitativamente a propagação de perturbações (ondas) mecânicas e electromagnéticas.

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

Educação de qualidade - Assegurar a educação inclusiva, e equitativa e de qualidade, e promover oportunidades de aprendizagem ao longo da vida para todos.

Objetivos de Aprendizagem

Caracterizar os tipos de vibrações dos sistemas físicos. Descrever qualitativa e qualitativamente a propagação de perturbações (ondas) mecânicas e electromagnéticas.

Conteúdos Programáticos

Revisão sobre números complexos. Oscilação harmónica e adição de oscilações. Batimento. Oscilador harmónico simples, amortecido e forçado. Resolução das espectivas equações diferenciais. Osciladores acoplados. Cadeia infinita de osciladores acoplados e propagação de uma onda. Equação de onda. Propagação de ondas: amplitude, frequência, comprimento de onda. Reflexão e transmissão de ondas. Velocidade de grupo. Propagação da energia numa onda. Ondas electromagnéticas: equação de onda, estados de polarização; vector de Poynting. Difracção da luz. Óptica geométrica: imagens formadas por espelhos e lentes.
As experiências a serem realizadas nas aulas laboratoriais devem incluir pelo menos as seguintes: observação no osciloscópio da sobreposição de oscilações e figuras de Lissajous; difração da luz por fendas simples e dupla; interferência da luz com o interferómetro de Michelson; estudo do efeito Doppler com ultra-sons; estudo de ondas estacionárias numa corda metálica tensa.

Métodos de Ensino

Aulas expositivas sobre os conteúdos programáticos incluindo a resolução de exercícios. Realização de trabalhos práticos laboratoriais obrigatórios (1 ou 2 horas/semana) com elaboração dos respectivos relatórios (componente prática). AVALIAÇÃO: a nota final é a média ponderada entre a componente prática (30%) e a componente teórica (70%). A nota da componente teórica é a máxima entre as três seguintes: a média aritmética de duas frequências facultativas, a nota do exame de época normal facultativo, e a nota do exame de recurso facultativo.

Bibliografia

French ,A. P. (2003). Vibrations and Waves. CBS Publishers & Distributors
Alonso, M. & Finn, E. J. (2012). Física. Escolar Editora
Pain, H. J. (2005). The Physics of Vibrations and Waves (3rd ed.). Wiley
Hecht, E. (2002). Óptica (2ª ed.). Fundação Calouste Gulbenkian
Textos fornecidos pelo professor