Departamento de Engenharia Electrónica e Informática
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Electromagnetismo e Óptica

Conteúdos programáticos:

I. Campo eléctrico; Leis de Coulomb e de Gauss.
II. Potencial eléctrico; Capacidade e energia electrostática.
III. Corrente eléctrica; Campo magnético; Leis de Biot-Savart e de Ampère.
IV. Indução electromagnética, lei de Faraday.
V. Equações de Maxwell; Ondas electromagnéticas e luz.
VI. Propagação de ondas; Óptica geométrica.
VII. Fenómenos ondulatórios: Polarização, Interferência, Difracção.
VIII. Instrumentos ópticos.

Objecto da Aprendizagem (progama)

  • Força e carga eléctrica; Lei de Coulomb; Campo eléctrico; Fluxo eléctrico; Lei de Gauss; Trabalho e energia, diferença de potencial electrostático; Capacidade eléctrica. Condensadores. (4 horas).
  • Corrente eléctrica; Resistência e Lei de Ohm; Campo de indução magnética; Lei de Biot-Savart. Lei de Ampère; Indução electromagnética; Lei de Faraday; Gerador de corrente alterada. (4 horas).
  • Equações de Maxwell; equação de onda electromagnética; estrutura dos campos eléctrico e magnético na onda electromagnética; fontes de ondas e emissão de ondas electromagnéticas; uma antena transmissora de dipolo; velocidade da luz em materiais transparentes; índice de refracção; Propagação de ondas electromagnéticas; princípio de Huygens; lei da reflexão; efeito de refracção. (6 horas).
  • Óptica geométrica; lentes; superfícies esféricas; aproximação paraxial; lentes delgadas; fórmula de Gauss; convenções dos sinais; centro óptico; imagem dum objecto finito; magnificação; combinações de lentes; espelhos: planos, asféricos, esféricos; a formula de espelho; o olho humano; o microscópio; o telescópio. (4 horas).
  • Polarização: linear, circular, elíptica; luz natural; natureza da luz polarizada; polarizadores; dicroísmo; birrefringência; a lei de Malus; grau de polarização. (4 horas).
  • Interferência; condições de interferência; interferência construtiva e destrutiva; interferómetros de divisão da frente de onda; experiência de Young; interferómetros de divisão de amplitude; interferômetro de Michelson. (4 horas).
  • Difracção; objectos opacos; difracção de Fraunhofer e de Fresnel; abertura rectangular; abertura circular; resolução de sistemas de formação imagem; critério de Rayleigh; poder de resolução. (4 horas).

Trabalhos práticos

  1. Campo eléctrico de 2 dimensões. (2.5 horas).
  2. Campo magnético no exterior de condutor. (2.5 horas).
  3. Indução magnética. (2.5 horas).
  4. Leis de lentes. (5 horas).
  5. Dispersão de luz por um prisma. (2.5 horas).
  6. Interferência de luz. (2.5 horas).
  7. Polarização. (2.5 horas, trabalho opcional).

Bibliografia

  1. A.B.Henriques, J.C. Romão “Electromagnetismo”, IST Press, 2006.
  2. J.E.Villate “Electromagnetismo”, McGraw-Hill, 1999.
  3. D.Halliday, R.Resnick, K.S.Krane “Física” V.3.
  4. R.M.Eisberg, L.S.Lerner “Física” V.4.
  5. Eugene Hecht “Óptica” - Fundação Calouste Gulbenkian.
  6. M.Ferreira “Óptica e fotónica”, LIDEL, 2003.

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