Disciplina Curricular

Laboratório de Introdução à Física Experimental LFEB

Mestrado Integrado em Engenharia Física Tecnológica - MEFT 2017

Contextos

Grupo: MEFT 2017 > 1º Ciclo

Período:

Peso

6.0 (para cálculo da média)

Objectivos

Realizar de um conjunto de experiências-base da física clássica e moderna em ambiente de laboratório, incluindo a medição de constantes físicas fundamentais. Dominar os principais métodos, técnicas e aparelhos experimentais. Incutir a qualidade da medição através de uma obtenção rigorosa de grandezas diretas e indiretas e determinação de incertezas experimentais. Analisar e discutir os resultados experimentais à luz dos modelos físicos subjacentes. Dominar ferramentas básicas de medição e dispositivos electrónicos. Aprender a sintetizar e estruturar os resultados experimentais, gráficos e análises na forma de um relatório escrito.

Programa

Introdução aos métodos experimentais, apresentação de resultados e elaboração de relatórios escritos. Apresentação gráfica de resultados e determinação de ajuste linear pelo método manual e através de software dedicado. Estimular a análise crítica da atividade laboratorial e o espírito criativo na elaboração de métodos alternativos. Introdução à determinação e análise de incertezas experimentais. Conceitos de Exatidão, Precisão e Resolução. Tópicos sobre erros de natureza sistemática e aleatória. Conceitos básicos de estatística e estimação dos valores mais prováveis das grandezas físicas e sua incerteza experimental. Incertezas das medidas diretas e sua propagação nas expressões matemáticas dos modelos. Introdução à Instrumentação. Utilização correta de instrumentos simples (multímetro, réguas). Introdução ao funcionamento e utilização de instrumentos complexos (goniómetro, nónio, osciloscópio analógico e digital). Medição de frequência, amplitude e fase de sinais elétricos periódicos. Tópicos sobre aquisição, tratamento e armazenamento de dados experimentais. 1. Experiência do pêndulo simples • Determinação do tempo de reação dos alunos e sua variância • Medição de período de oscilação • Variação de comprimento e massa do pêndulo e comparação com o modelo simples 2. Experiência de Thomson: determinação da relação carga/massa de partículas • Comparação de métodos distintos: deflexão magnética vs. com campo magnético e elétrico quase compensados • Espetrómetros de massa 3. Experiência de Millikan (gota de óleo) • Medição de velocidade limite de microgotas em fluído (ar) • Medição de cargas na ordem de 10-18 C 4. Experiência de Planck • Medição da tensão de paragem para luz com diferentes comprimentos de onda • Determinação da constante de Planck 5. Óptica geométrica (duas sessões) • Determinação do índice de refração de um bloco de vidro. Reflexão e transmissão da luz. Reflexão total • Luz polarizada e polarizadores. Ângulo de Brewster • Feixes de raios paralelos. Tópicos sobre traçado de raios • Determinação de distâncias focais de lentes. Associação de lentes delgadas. • Formação de imagens com lentes. Instrumentos ópticos: telescópio e microscópio • Imagens reais e virtuais. Ampliação da imagem 6. Poder dispersivo de um prisma. • Espetrómetros. Dispersão da luz de uma lâmpada espetral por um prisma de vidro. Comparação com a rede de difração • Medição de ângulos com resolução angular de 30’’. Medição do índice de refração para vários comprimentos de onda. Ajuste polinomial e cálculo do poder de resolução do prisma 7. Velocidade de propagação da luz no ar e em meios transparentes • Alinhamento óptico • Técnica da modulação da intensidade da luz e medição da fase por figuras de Lissajous 8. Propagação de ondas mecânicas em sólidos • Medição de velocidades de propagação para ondas P e S (com polarização) • Determinação de constantes elásticas de vários materiais isotrópicos e anisotrópicos

Metodologia de avaliação

Avaliação contínua que tem em conta o desempenho dos alunos no laboratório, os relatórios dos trabalhos e um teste final individual.

Disciplinas Execução

2019/2020 - 1º Semestre

2018/2019 - 1ºSemestre

2017/2018 - 1ºSemestre