Técnicas Experimentais de Física Molecular
Código
11523
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Física
Créditos
3.0
Professor responsável
Paulo Manuel Assis Loureiro Limão Vieira
Horas semanais
2
Total de horas
28
Língua de ensino
Português
Objectivos
Esta unidade curricular tem por objectivo: dotar os alunos de conhecimentos na (s) área (s) da da Física Molecular Aplicada às Ciências de Engenharia (Física, Biomédica, entre outras), pelo seu interesse para a área geral do programa em virtude de permitirem uma formação relevante e actualizada em Engenharia Física; conferir-lhes as competências associadas ao grau de mestre, nomeadamente compreensão sistemática no domínio científico, aptidões para investigação, incluindo análise crítica e capacidade de avaliação de conceitos e resultados, concepção e realização projectos, técnicas de comunicação escritas e orais.
Pré-requisitos
Conhecimentos e aprovação em disciplinas de:
Mecânica Quântica
Física Atómica e Molecular
Tecnologia de Vácuo e de Partículas Carregadas
Instrumentação
Conteúdo
1. Espectrometria de massa de tempo de voo (TOF);
Projecto de construção e desenvolvimento de um espectrómetro TOF (tensões de aceleração e colimação, calibração em massa, ...)
Resolução em massa, distribuição espacial e temporal, distribuição de energia cinética libertada;
Produção de iões postivos e ioes negativos e sua detecção;
Sistema de preparação e produção de feixes secundários (ex. feixes efusivos, fornos de sublimação);
Instrumentação (geradores de onda e impulso, sistemas de aquisição sincronizado).
2. Processos de transferência de electrão em colisões de átomos neutros com moléculas (interesse atmosférico, industrial e biológico);
Técnicas de produção de feixe neutro hipertémico (atomos alcalinos);
Técnicas de colimação e medição de feixes neutros (ex. detector Langmuir-Taylor);
Dispersão e dependência funcional de feixes neutros;
Sistema de preparação e produção de feixes secundários (ex. feixes efusivos, fornos de sublimação);
Desenvolvimento da instrumentação associada.
3. Processos de Captura Electrónica Dissociativa em moléculas (interesse atmosférico, industrial, alimentar e biológico);
Técnicas de produção de feixe de electrões de baixa energia (~ 70 meV);
Princípio de funcionamento do monocromador trocoidal com campo magnético externo;
Técnicas de colimação e medição de feixes de electrões de baixa energia (ex. detector gaiola de Faraday);
Sistema de preparação e produção de feixes secundários (ex. feixes efusivos, fornos de sublimação);
Desenvolvimento da instrumentação associada.
4. Formação e caracterização de agregados moleculares ;
5. Processos de transferência de electrão em colisões de aniões de H-, O-, OH- com moléculas (interesse atmosférico e biológico);
Técnicas de produção de feixes aniónicos de energias intermédias e elevadas;
Técnicas de colimação e medição de feixes aniónicos (ex. placas deflectoras);
Filtro de Wien para determinação de espécies m/q – relevância na calibração;
Sistema de preparação e produção de feixes secundários (ex. feixes efusivos, fornos de sublimação);
Desenvolvimento da instrumentação associada.
Bibliografia
- Gaseous Molecular Ions, E Illenberger, J Momigny, Springer Verlag NY, 1992.
- Atomic and Molecular Collisions, Sir Harrie Massey, Taylor and Francis, Ltd., 1979.
- Molecular Reaction Dynamics and Chemical Reactivity, R D Levine and R Bernstein, Oxford University Press, 1987.
Método de ensino
Aulas de exposição da matéria. Resolução de problemas. Exemplos.
Visitas a laboratórios de I&D da FCT-UNL.
Método de avaliação
A avaliação incide sobre as componentes teórico-prática (T) e prática (P) contribuindo assim todas para a classificação final;
Frequência: é obtida com a presença em 2/3 das aulas práticas (P) que não sejam momentos de avaliação e nota prática (NP) superior ou igual a 9,5 valores. Todos os alunos que tenham obtido aprovação na componenete prática em anos lectivos anteriores são considerados com frequência à cadeira. A frequência uma vez obtida é considerada vitalícia.
AVALIAÇÃO:
Apresentação de seminário (NS) a que corresponde uma nota NS que deverá ser ≥ 9,5 valores. Esta nota é apresentada com uma casa decimal e é válida apenas por 1 ano;
Trabalho de laboratório (NL) a que corresponde uma nota NL que deverá ser ≥ 9,5 valores. Esta nota é apresentada com uma casa decimal;
Teste (NT) ou Exame escrito (NE) a que corresponde uma nota NT ou NE que deverá ser ≥ 9,5 valores. Esta nota é apresentada com uma casa decimal;
Teórico-prática: A nota da componente teórico-prática (NT) é obtida num teste (NT) ou exame em época de recurso (NE). Esta nota é apresentada com uma casa decimal.
Para ter aprovação à cadeira é necessário ter frequência ≥ 9,5 valores. A nota final, arrendondada às unidades, é obtida pela seguinte expressão:
NF = 0,5 NS + 0,3 NT + 0,2 NL ou NF = 0,5 NS + 0,3 NE + 0,2 NL
No caso dos alunos que obtiveram a frequência em anos anteriores (aprovação aos laboratórios), a nota final arrendondada às unidades, é obtida pela seguinte expressão:
NF = 0,5 NS + 0,5 NT ou NF = 0,5 NS + 0,5 NE
Caso seja necessário e quando aplicável, o Responsável e/ou o Regente da UC pode determinar a realização de uma prova oral. O peso desta componente poderá substituir um dos elelemntos de avaliação com o respectivo peso.