Programa de Física do GATE

Código do Assunto: PH

Estrutura do curso

Seções / unidades	Tópicos
Seção 1	Física Matemática
Seção 2	Mecânica Clássica
Seção 3	Teoria Eletromagnética
Seção 4	Mecânica quântica
Seção 5	Termodinâmica e Física Estatística
Seção 6	Física Atômica e Molecular
Seção 7	Física e Eletrônica de Estado Sólido
Seção 8	Física Nuclear e de Partículas

Programa do curso

Section 1: Mathematical Physics

• Espaço vetorial linear -
  • Basis
  • Orthogonality
  • Completeness
• Matrices
• Cálculo vetorial
• Equações diferenciais lineares, elementos de análise complexa
• Condições de Cauchy Riemann -
  • Teoremas de Cauchy
  • Singularities
  • Teorema do resíduo
  • Applications
• Transformações de Laplace -
  • Análise de Fourier
• Ideias elementares sobre tensores -
  • Tensor covariante e contravariante
  • Símbolos Levi-Civita e Christoffel

Section 2: Classical Mechanics

• Princípio de D'Alembert
• Coordenadas cíclicas
• Princípio de variação
• Equação de movimento de Lagrange
• força central e problemas de espalhamento
• Movimento de corpo rígido
• Pequenas oscilações
• Formalismos de Hamilton
• Colchete de Poisson
• teoria da relatividade especial -
  • Transformações de Lorentz
  • Cinemática relativística
  • Equivalência massa-energia

Section 3: Electromagnetic Theory

• Soluções de problemas eletrostáticos e magnetostáticos, incluindo valor limite

• Problems

• Dielétricos e condutores

• Equações de Maxwell

• Potenciais escalares e vetoriais

• Medidores Coulomb e Lorentz

• Ondas eletromagnéticas e sua reflexão, refração, interferência, difração e polarização

• Vetor de Poynting, teorema de Poynting, energia e momento das ondas eletromagnéticas

• Radiação de uma carga móvel

Section 4: Quantum Mechanics

• Postulados da mecânica quântica

• Princípio da incerteza

• Equação de Schrodinger

• Problemas potenciais unidimensionais, bidimensionais e tridimensionais

• Partícula em uma caixa, transmissão através de barreiras de potencial unidimensionais, oscilador harmônico, átomo de hidrogênio

• Vetores e operadores lineares no espaço de Hilbert

• Momento angular e rotação

• Adição de momentos angulares

• Teoria de perturbação independente do tempo

• Teoria de espalhamento elementar

Section 5: Thermodynamics and Statistical Physics

• Leis da termodinâmica
• Macroestados e microestados
• Espaço de fase
• Ensembles
• Função de partição, energia livre, cálculo de quantidades termodinâmicas
• Estatística clássica e quântica
• Gás fermi degenerado
• Radiação de corpo negro e lei de distribuição de Planck
• Condensação de Bose-Einstein
• Transições de fase de primeira e segunda ordem, equilíbrio de fase, ponto crítico

Section 6: Atomic and Molecular Physics

• Espectros de átomos de um e muitos elétrons
• Acoplamento Ls e jj
• Estrutura hiperfina
• Zeeman e efeitos severos
• Transições dipolo elétricas e regras de seleção
• Espectros rotacional e vibracional de moléculas diatômicas
• Transição eletrônica em moléculas diatômicas, princípio de Franck-Condon
• Efeito Raman
• NMR, ESR, espectro de raios-X
• Lasers -
  • Coeficientes de Einstein
  • Inversão de população
  • Sistemas de dois e três níveis

Section 7: Solid State Physics & Electronics

• Elementos de cristalografia

• Métodos de difração para determinação de estrutura

• União em sólidos

• Vibrações de rede e propriedades térmicas de sólidos

• Teoria do elétron livre

• Teoria de banda de sólidos -

  • Modelos de elétrons quase livres e de ligação firme

• Metais, semicondutores e isolantes

• Condutividade, mobilidade e massa efetiva

• Propriedades ópticas, dielétricas e magnéticas de sólidos

• Elementos de supercondutividade -

  • Supercondutores Tipo I e Tipo II

  • Efeito Meissner

  • Equação de Londres

• Dispositivos semicondutores -

  • Diodes

  • Transistores de junção bipolar

  • Transistores de efeito de campo

• Amplificadores operacionais -

  • Circuitos de feedback negativo

  • Filtros e osciladores ativos

• Fontes de alimentação regulamentadas

• Circuitos lógicos digitais básicos, circuitos sequenciais, flip-flops, contadores, registradores, conversão A / D e D / A

Section 8: Nuclear and Particle Physics

• Raios nucleares e distribuições de carga, energia de ligação nuclear, momentos elétricos e magnéticos
• Modelos nucleares, modelo de gota líquida -
  • Fórmula de massa semi-empírica
  • Modelo de núcleo de gás de Fermi
  • Modelo de casca nuclear
• Força nuclear e problema de dois núcleos
• Decadência alfa, decadência beta, transições eletromagnéticas nos núcleos
• Espalhamento de Rutherford, reações nucleares, leis de conservação
• Fissão e fusão
• Aceleradores e detectores de partículas
• Partículas elementares, fótons, bárions, mésons e léptons
• Modelo Quark

Para baixar o pdf Clique aqui .