METR022 - Física 4 para Meteorologia.pdf
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                    UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS
COORDENAÇÃO DE GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIA

PROGRAMA DE DISCIPLINA

DISCIPLINA: FÍSICA 4 PARA METEOROLOGIA
CÓDIGO: METR022

CARGA HORÁRIA: 60 horas

EMENTA:
Ondas eletromagnéticas. Processos Radiativos da atmosfera e Ótica com ênfase aos
tópicos específicos da Meteorologia. Teoria da relatividade. Nações da Física moderna.

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO:

UNIDADE 1 - Oscilações eletromagnéticas e circuitos LC.
Oscilações. Movimento harmônico simples (MHS). Energia de um oscilador harmônico
simples. Oscilador de forca elástica. Pendulo. Oscilações LC.

UNIDADE 2 - Ondas
Características das ondas. Pulsos de onda. Onda viajante. Interferência de ondas. Reflexão
e transmissão. Ondas harmônicas. A Equacao da onda. Potência de uma onda. Três formas
de equação de ondas. Interferência de ondas harmônicas. Ondas estacionarias. Corda
vibrante. Quantização.

UNIDADE 3 - Som
Ondas de som. Velocidade e intensidade de ondas sonoras. Freqüência e altura. Ultrasom.
O efeito Doppler.

UFAL / ICAT
Coordenação do Curso de Graduação em Meteorologia
Campus A. C. Simões – BR 104 Norte – Km 96,7
Tabuleiro dos Martins – Cep: 57072-970 – Maceió/AL
Telefone: (82) 3214-1367 e-mail: coordmet@ufal.br

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UNIDADE 4 - Equações de Maxwell e ondas eletromagnéticas.
As Equações de Maxwell. A equação de onda para E e B. Ondas eletromagnéticas. A
velocidade de ondas eletromagnéticas. Intensidade de ondas eletromagnéticas. Pressão de
radiação. Emissão de ondas eletromagnéticas.
UNIDADE 5 - Processos radiativos na atmosfera
Conceitos e definições de energia radiante Absorção radiativa na atmosfera. Espalhamento
da radiação na atmosfera. Radiação térmica da atmosfera. Radiação solar incidente nos
planetas e na superfície da Terra. Radiação solar extraterrestre

UNIDADE 6 - Ótica
Ótica geométrica. Principio de Huygens. Reflexão interna total. Imagens formadas por
reflexão. Equação do espelho. Diagramas de raios. Imagens formadas por refração. Lentes.
Refração e comprimento de ondas. Dispositivos óticos. Ótica física. Interferência e
difração. Rede de difração. Difração de raios-x por cristais. Interferência de películas finas.
Difração e polarização. Lei de Malus. Grau de polarização. Espalhamento.
UNIDADE 7 - Óptica atmosférica. Iluminação
Definição e unidades. Medidas de quantidades fotométricas. Medidas de iluminação
natural. Polarização da luz na atmosfera. Espalhamento. Rayleigh e Mie

UNIDADE 8 - Relatividade.
Equações de transformação. Transformação de velocidade. Relatividade Galileana.
Experimento de Maichelson Marley. Equações de Maxwell e velocidade de luz. Postulados
de Einstein. Transformação de Lorentz. Espaço – Tempo. Simultaneidade. Dilação do
tempo. Contração do comprimento. Massa e velocidade. Momento e energia. Energia total.
Relatividade geral.

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UNIDADE 9 - Introdução ao Fisica Quântica.
Interação de luz com os substancias. Irradiação de corpo negro. Catástrofe ultravioleta.
Equação de Plank. O efeito fotoelétrico. Espectros de linha. O modelo nuclear de um
atomo de Rutherford. O modelo de Bohr de átomo. Espectroscopia. Principio de
De’Broghl. Momento e comprimento de onda. Principio da incerteza de Heisenberg.
Dualidade ondulatoria e corpuscular de materia. Equação ondulatoria de Shredenger.
Função de onda e probabilidade. Estrutura de um átomo.

BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
•

KELLER, Frederick J.; GETTYS, W. Edward; SKOVE, Malcolm J. Física. Volume 2.
São Paulo: Makron Books, 1999.

•

ALONSO, Marcelo; FINN, Edward J. Física. Addison- Wesley Longman do Brasil. São
Paulo, 1999.

•

RESNICK, Robert; EISBERG, Robert M. Física quântica: átomos, moléculas, sólidos,
núcleo e partículas. São Paulo: Campus, 1979.

•

RESNICK, Robert; HALLIDAY, David; KRANE, Kenneth S. Física 4. 5. ed. São Paulo:
LTC, 2002.

•

HOUGHTON, Henry G. Physical Meteorology. Cambridge: MIT Press, 1985.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR:
•

WALLACE, John M.; HOBBS, Peter V. Atmospheric Science. Academic Press, 1977.

Objetivos
Proporcionar aos estudantes uma boa compreensão do modo como se analisam os fenômenos
físicos, exemplificados por meio de aplicações a situações específicas. O tema geral consiste
em mostrar como as propriedades macroscópicas da matéria podem se relacionar com a sua

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estrutura microscópica. Analisar os fenômenos mecânicos, termodinâmicos e
eletromagnéticos da atmosfera na base de física teórica e experimental fundamental. Oferecer
aos estudantes uma visão geral, integrada e coerente da física, e que constitua uma base sólida
para a compreensão dos cursos mais avançados e aplicados para as ciências da Terra e
especificamente a meteorologia.
Metodologia
A metodologia do ensino inclui os diferentes métodos: palestras, explicações, exercícios,
resolução dos problemas, discutições.
Avaliação
A avaliação será feito pelos resultados das duas provas principais na sala de aula, pelas
resoluções de exercícios e problemas na sala de aula.

Este programa de disciplina foi aprovado pelo Colegiado do Curso de Graduação em Meteorologia.

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