Parte 1. Mecânica Clássica relativística

1.1. As três leis de Newton e a relatividade de Newton; 1.2. O experimento de Michelson-Morley; 1.3. Os postulados da Teoria da Relatividade Especial; 1.4. As transformações de Lorentz: espaço e velocidade (dilatação do tempo; Conceito de simultaneidade; Contração do espaço); 1.5. Momentum relativístico; 1.6. Força em sistemas relativísticos; 1.7. Energia relativística; 1.8. Transformação de Lorentz de momentum-energia; 1.9. Efeito Doppler relativístico.

Parte 2. A discretização empírica da energia

2.1. Um problema a ser explicado: radiação de corpo negro(a fórmula clássica de Rayleigh-Jeans; a lei de Stefan-Boltzmann; e a lei de Wien; a quantização empírica da energia: Max Planck); 2.2. Efeito fotoelétrico; 2.3. Efeito Compton.

Parte 3. A primeira fase da Física atômica

3.1. Séries de Balmer; 3.2. A discretização da carga elétrica negativa - o elétron (a experiência de J.J. Thomson; Experiência de R. Milikan0; 3.3. Modelo de Thomson para o átomo; 3.4. Espalhamento de Rutherford: o átomo ”planetário”; 3.5. O modelo de Bohr para o átomo; 3.6. A onda de matéria de de Broglie. 3.7. A experiência de Davisson e Germer; 3.8. Problemas que continuaram em aberto;

Parte 4. Mecânica Quântica em uma dimensão espacial

4.1. Uma equação de ondas de matéria: equação de Schrodinger; 4.2. Cinemática da Física Clássica × cinemática da Física QuânticaÇ 4.3. Interpretação de Max Born para a função de onda. 4.4. Equação de Schrodinger independente do tempo. 4.5. Discretização do espectro de energia: partícula numa caixa com paredes intransponíveis (Transformada de Fourier em 1 dimensão espacial; Princípio da incerteza de Heisenberg; 4.6. Potencial de poço quadrado; efeito de tunelamento: penetração de barreira (discussão qualitativa); 4.7. Oscilador harmônico quântico.

Parte 5. Formalização da Mecânica Quântica

5.1. Operadores e valores esperados de variáveis dinâmicas (Medidas em sistemas probabilísticos: valores esperados. 5.2. Autovetores e autovalores de operadores lineares. 5.3. Postulados da Mecânica Quântica.

Parte 6. Mecânica Quântica em três dimensões espaciais

6.1. Equação de Schrodinger em 3 dimensões espaciais (Equação de Schrodinger dependente do tempo; Equação de autovalor de energia: solução estacionária); 6.2. Átomo de hidrogênio: noções (Operador momento angular orbital); 6.3. Spin (Momento angular intrínsico e experiência de Stern-Gerlach).

(1) James William Rohlf, Modern Physics from A to Z, John Wiley & Sons, Inc. (1994).

(2) Paul A. Tipler e Ralph A. Llewellyn, Física Moderna, 3a ed., LTC (2001).

(3) Ivan S. Oliveira, Física Moderna para iniciados, interessados e aficionados, vol.1, Editora Livraria da Física (2005).

(4) Eiberg-Resnick, Quantum Physics.

(5) Caruso e Oguri, Física Moderna (Elsevier)