Palestras
Haverá cinco palestras na III Semana da Física UFRJ.
*Para mais informações sobre os palestrantes da Semana, basta clicar em seus nomes.
A mecânica quântica contempla fenômenos anti-intuitivos que desafiam nosso senso comum e dificultam a interpretação física do que está acontecendo. Neste seminário utilizaremos o mínimo de ferramenta matemática, discutindo de maneira introdutória alguns experimentos importantes de quântica que nos permitirão apresentar alguns conceitos fascinantes.
Experimentos:
- Efeito Zenão Quântico: Há um ditado que diz que panela observada não ferve. Isto pode ser verdade em quântica? O efeito Zenão quântico é um exemplo extremo da influência do aparato experimental na medida. Em certos sistemas você sabe com certeza que ao preparar o estado num certo estado inicial excitado você garante que em t = T ele estará no estado fundamental. O tempo de emissão parece uma característica intrínseca do átomo, independentemente de você o estar observando ou não. Porém, quanto mais vezes você mede o sistema entre t = 0 e t = T, tanto mais lentamente ele irá decair, podendo inclusive não decair nunca se você permanece observando o sistema.
- Pfleegor-Mandel: Este é uma espécie de carta com dois remetentes quântica. O experimento constrói uma situação na qual há apenas um fóton no aparato experimental e dois lasers dos quais ele pode ter se originado. Cada laser alimenta apenas um dos caminhos de um interferômetro, donde pode se imaginar que quando há apenas um fóton presente não deveríamos ter efeitos de interferência. Todavia, em situações nas quais o princípio de incerteza nos proíbe de determinar de qual laser foi emitido o fóton, efeitos de intereferência são observados - é como se o fóton estivesse sendo co-produzido pelos dois lasers.
- Dualidade onda-partícula envolvendo mudança de referencial: Pela relação de de Broglie, podemos associar um comprimento de onda a cada partícula, usando que p = h/lambda. Para a mecânica galileana, lambda é invariante de referencial e fornece informações bem físicas, como a separação entre as franjas de interferência, que como qualquer distância é invariante de Galileu. Por outro lado, p depende do referencial. Como pode?
O índice de refração pode ser negativo? É possível fabricar uma lente perfeita? É possível tornar um objeto invisível? A relatividade geral tem a ver com essas questões?
Nesta palestra discutiremos como os metamateriais, materiais artificiais cuja resposta eletromagnética pode ser controlada de forma precisa, podem oferecer uma resposta a estas questões. Finalmente, apresentaremos as atividades de pesquisa nesta área que têm sido desenvolvidas na UFRJ.
A ciência e a cerveja possuem há muito uma grande interseção: Joule era cervejeiro caseiro, o estudo da Termodinâmica foi financiado em parte por grandes cervejarias, Pasteur realizou suas descobertas estudando cerveja, o teste T de Student surgiu na cervejaria Guinness quando esta começou a contratar matemáticos para realizar seu controle de qualidade, dentre várias outras histórias. Porém, a relação entre elas é ainda mais estreita: cada pint servido é um universo de fenómenos variados de hidrodinâmica, ótica, termodinâmica, mecânica estatística e física molecular. O entendimento destes mecanismos, além de gerar produtos com qualidade cada vez maior, nos lembra como a física permeia toda a nossa vida, incluindo a esticadinha no bar ao final do dia.
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Dispositivos semicondutores fazem parte de praticamente todos os produtos eletrônicos encontrados em nosso dia a dia. Computadores pessoais, lâmpadas de LED, câmeras digitais e smartphones são alguns exemplos. A escala de miniatuarização atingida hoje em dia é tal que o processador de um computador pessoal atual possui dezenas de bilhões de dispositivos semicondutores. Transistores são fabricados com dimensões críticas da ordem de dezenas de nanometros. O que é um transistor? Como ele controla a corrente que passa por ele? Afinal, o que é um semicondutor?
Nesta palestra, será mostrada a importância tecnológica dos dispositivos semicondutores iniciando com uma abordagem histórica. A partir do controle do fluxo de corrente elétrica obtido por dispositivos valvulados, o conceito de eletrônica do estado sólido será discutido. A definição de semicondutores intrínsecos, extrínsecos e junção PN será apresentada. Diversos dispositivos resultantes deste conhecimento (diodos, transistores, fotodetectores, células solares e LEDs) serão abordados, detalhando os princípios de funcionamento de cada um deles.
