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Coleção - Tópicos da Física

01 - Introdução a Física de partículas

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  Este livro é o 1º volume da coleção Tópicos de Física publicada em parceria com o Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas ( CBPF). O presente livro faz parte da coleção Tópicos em Física editada pelo Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF) e a Editora Livraria da Física. O livro traz os conceitos básicos que devem ser assimilados por qualquer estudante de física. O material é apresentado do ponto de vista empírico, usando aproximações intuitivas e sem formalismo matemático. 

 

 

02 - Eletrodinâmica não-linear: Causalidade e Efeitos Cosmológicos

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  Este livro trata de questões não lineares do eletromagnetismo. Daremos ênfase a processos que ocorrem fora de nossa vizinhança terrestre em situações onde sua intensidade é muito alta e onde a curvatura do espaço-tempo requer a utilização das equações da teoria da gravitação. O campo eletromagnético está presente praticamente em todas as situações relevantes na Astrofísica e na Gravitação. 

 

 

03 - Correlações Quânticas no Espaço de Fases

 

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  Este texto, que mantém um pé na mecânica clássica e outro na mecânica quântica, desenvolveu-se a partir de um curso apresentado no MPIPKS- Dresden em 2005 e na escola do CBPF em 2009. Procura aclarar o elo entre a teoria semiclássica, interna à mecânica quântica de um sistema isolado e a aparência clássica que emerge devido à sua interação com o meio ambiente


 

04 - Cosmologia

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  Este livro introduz o leitor às principais técnicas necessárias para o estudo da Cosmologia. Os modelos cosmológicos examinados permitem ao leitor adquirir uma visão da evolução da Cosmologia e entender as razões que fizeram do modelo cosmológico de Friedmann a base do cenário padrão. Entre outras novidades, examinam-se modelos cosmológicos sem singularidades e se descreve a teoria das perturbações ao formalismo quase - maxwelliano da teoria da relatividade geral.


 

05 - Reflexões sobre a Historiografia e a História da Física no Brasil

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  Estas notas, em formato conciso, concebidas no espírito desta coleção, trazem reflexões dos autores sobre a história e a historiografia da física no Brasil. Não é livro de certezas. Apresenta, sim, ao leitor, dúvidas, omissões e lacunas que devem ter o peso das primeiras, por indicarem caminhos que podem (e devem) ser trilhados em terreno tão recente e inexplorado - assim, o subtítulo desta obra poderia ser 'O que sabemos, não sabemos, mas deveríamos saber' sobre a história da física neste país. Ao final, o leitor encontrará lista de questões que poderá servir como guia de discussões dos assuntos aqui tratados, bem como levantamento sobre o que se publicou sobre o tema até recentemente. Por fim, os autores depositam esperança de que estas reflexões - que devem ser vistas apenas como estímulo para que tal história venha a ser escrita - sejam úteis em sala de aula, como introdução de estudantes de graduação e pós-graduação a esse fascinante tema histórico. 


 

06 - Partícula Elementares no Ensino Médio: Uma Abordagem a partir do LHC

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  Sem dúvida existe uma necessidade constante de se repensar o ensino. Se comparada há algumas décadas, a rapidez com que as coisas vêm acontecendo no nosso mundo moderno, pelo desenfreado avanço que adquiriram ciência e tecnologia, nos faz pensar em um ensino que contemple as atuais conquistas da nossa sociedade. Ainda mais no ensino de física, em que quase não existem atualizações em relação ao conteúdo que se ensina no ensino médio. O que não acontece em outras áreas da ciência. Um exemplo é a biologia, que discute clonagem no ensino médio, um assunto que do final o século XX. Enquanto o currículo de física raramente extrapola os meados do século XIX, deixando de fora toda o desenvolvimento da física dos últimos 150 anos. Não discutiremos neste trabalho a inserção de física moderna e contemporânea no ensino, porque acreditamos que a inserção desse tema seja incontestável, o que já foi demonstrado por vários trabalhos [1, 2, 3, 4, 5]. Com relação à aprendizagem desses temas, estamos convencidos de queumaluno que aprende física clássica, também é capaz de aprender física moderna e contemporânea. Na parte I deste livro, entendemos que, além da discussão do tema partículas elementares a partir de um tema: o LHC (Grande Colisor de Hádrons¹), seria necessário uma abordagem metodológica que fosse capaz de facilitar o processo ensino-aprendizagem. Escolhemos então a abordagem Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS). Esse enfoque metodológico CTS nos parece ter grande potencial para contribuir com o ensino-aprendizagem em ciências, já que considera as relações entre ciência, tecnologia e suas implicações para a sociedade. Dessa forma o aluno pode ter um aprendizado que contemple, além de fórmulas, um entendimento da física como uma construção da sociedade, que tem influência direta em nossas vidas. 


 

07 - Técnicas de Medidas Magnéticas

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  A compreensão total do magnetismo não pode ser alcançada sem o conhecimento da maneira como as propriedades magnéticas foram medidas. Assim, este livro tem como objetivo fornecer informações aos alunos iniciantes na pesquisa experimental sobre o funcionamento básico das principais técnicas de medidas magnéticas que habitualmente utilizamos no cotidiano de um laboratório. Em cada capítulo será descrito um dos três métodos de medidas magnéticas, a saber: indução magnética, força e método indireto e, em cada um destes métodos iremos descrever as várias técnicas de medidas bem como as principais propriedades macroscópicas que podem ser obtidas de cada uma destas técnicas. A caracterização magnética geralmente é realizada variando se alguns parâmetros externos como a temperatura, pressão ou campo magnético. Assim, um breve relato sobre os dispositivos e acessórios necessários para a realização destes experimentos será apresentado no capítulo que se segue. Finalmente, um capítulo sobre as unidades magnéticas e protocolos de medidas serão descritos. 


 

08 - Introdução à Microscopia da Força Atômica 

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  A descoberta no passado recente da possibilidade de esquadrinhar o nanomundo levou à invenção de diversos equipamentos que facilitaram ver o que os físicos já previam e, às vezes, o que nem sequer imaginavam. Este pequeno livro é uma tentativa de ensinar como aproveitar um desses equipamentos visando à realização de boas imagens que conduzam a bons resultados no conhecimento das propriedades dos materiais em escala nanométrica. A intenção é ter escrito um texto simples que possa ser lido até nos momentos perdidos em cima de um ônibus a caminho do trabalho. 


 

09 - Teorias e Interpretações da Mecânica Quântica

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  A mecânica quântica é um dos pilares da física contemporânea. Entretanto, não há mais consenso a respeito dos alicerces que fundamentam o seu bem sucedido algoritmo de cálculo. Atualmente trava-se um riquíssimo debate em torno da teoria quântica do qual todo físico, da matéria condensada à cosmologia, deveria ser informado. Neste livro, serão discutidas as mais importantes tentativas de esclarecer as questões fundamentais que cercam os fenômenos quânticos, tais como localidade, contextualidade, a fronteira entre o clássico e o quântico, teoria da medida e realismo. Serão também apresentados alguns dos muitos avanços experimentais das últimas décadas que contribuíram decisivamente para a elucidação de algumas destas questões, e o papel importante que a cosmologia pode desempenhar na construção de uma teoria quântica consensual.


 

10 - Magnetismo Moleculares

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  Os novos processos de síntese em Química nos abrem um novo mundo de pesquisa; novos e surpreendentes materiais nunca antes encontrados na Natureza podem agora ser sintetizados e, como maravilhosa consequência, observamos uma série de fenômenos físicos nunca antes imaginados. Dentre estes inúmeros novos materiais estão os Magnetos Moleculares, objeto de discussão deste livro e com propriedades magnéticas que, muitas vezes, são reflexos do comportamento quântico destes materiais. Além da maravilhosa experiência de explorar algo novo, os modelos teóricos que descrevem o comportamento magnético destes materiais são, na maioria das vezes, solúveis analiticamente, o que nos permite conhecer em detalhes os mecanismos físicos que regem estes materiais. Ainda, em paralelo ao interesse acadêmico deste assunto, estes materiais possuem uma série de propriedades que são promissoras de serem utilizadas em dispositivos tecnológicos, como em computadores quânticos, gravação magnética, efeito magnetocalórico, spintrônica e muitos outros dispositivos. Este volume fará uma viagem pelo mundo dos magnetos moleculares, desde a descrição estrutural destes materiais até o estado da arte da pesquisa. Seja bem vindo.


 

11 - Meteoritos: Cofres da Nebulosa Solar

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  Meteoritos são rochas do espaço que caem na superfície da Terra. Esses objetos extraterrestres permitem uma percepção única sobre a natureza do material presente na formação do sistema solar. Em Meteoritos:Cofres da Nebulosa Solar, os autores apresentam uma introdução a esses misteriosos objetos, focalizando aspectos básicos da meteorítica, o significado cientifico dos meteoritos, sua classificação, mineralogia, composição e reconhecimento. O texto pretende servir de base para a compreensão e apreciação da importância dos meteoritos em geral e em particular o conhecimento dos meteoritos Brasileiros. Esperamos que o livro sirva para estimular o interesse de estudantes, cientistas e leigos Brasileiros, em meteoritos, seu estudo e coleta.

 

 

12 - Física em Computares

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  O presente texto apresenta uma série de exemplos tratados no contexto da Física Computacional. São apresentados num crescendo de complexidade, de forma que estudantes de graduação de qualquer área técnica (não apenas Física) serão capazes de compreender todo o texto. Embora aplicados diretamente a exemplos concretos, os métodos são completamente gerais. Desta forma, o leitor poderá aplicá-los a seus próprios empreendimentos científicos. Primeiro, a vertente tradicional da solução numérica de equações matemáticas é apresentada. Gradativamente, a vertente mais moderna da simulação de modelos de agentes é introduzida, onde temas como caos, fractais e dinâmica complexa se inserem. 


 

13 - Eletrônica Analógica Essencial

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  A Eletrônica tornou-se tão presente no quotidiano das pessoas que chega a passar despercebida. Não nos surpreendemos com as realizações tecnológicas que alteraram profundamente nossa maneira de existir nos últimos 100 anos. Vivenciamos o resultado de desdobramentos da investigação empreendida nas artes, ciências e técnicas. As inovações que resultam da Eletrônica se beneficiam de elementos destes três campos de ação, assim como induzem ressonâncias entre eles. Daí seu incomensurável poder de aderência à realidade. A Eletrônica Analógica, tema deste livro, trata fundamentalmente da relação de proporção entre grandezas elétricas. Para isto, mobiliza um arsenal de ferramentas comuns à Física e à Matemática, formando uma estrutura de análise capaz de lidar com fenômenos elétricos e de propor uma diversidade fabulosa de aplicações destes fenômenos. Embora seu objeto de estudo possa parecer simples e bem delimitado, é notável o fato de suas aplicações, em vez de se exaurirem ao longo do tempo, renovarem-se constantemente. A pesquisa científica solicita o desenvolvimento de Instrumentação Científica e a formação de profissionais para atuarem nesta área, para a qual a Eletrônica Analógica é indispensável. O texto apresentado expõe a Eletrônica Analógica em seus aspectos essenciais, de maneira a contribuir efetivamente para a formação de profissionais e para o eventual desenvolvimento de produtos e processos utilizados em pesquisa, e onde mais levar-lhe a engenhosidade do leitor. 


 

14 - Introdução à Microscopia Eletrônica de Transmissão

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  O microscópio eletrônico de transmissão é equipamento indispensável para pesquisa em muitas áreas do conhecimento, que vão da física atômica à biologia, passando pela geologia, estudos em ligas metálicas, materiais semi-condutores, cerâmicos, poliméricos, forenses, biomateriais, entre tantos outros. Com o microscópio eletrônico de transmissão, podemos hoje, atingir resolução atômica, tanto na observação como na análise química de átomos em cristais, mostrando que sua contribuição pode ir além da caracterização de materiais, sendo também peça fundamental em processos de nano-fabricação. A grande abrangência do uso desta tecnologia, permitiu interações entre áreas do conhecimento, que há pouco tempo eram estanques, e contribuiu para o surgimento de novas áreas ou enfoques, como a nano-ciência, que extrapola fronteiras. O presente texto traz um pouco da história, dos fundamentos, e de algumas modalidades de imageamento e análise dos materiais, e fornece ao final, imagens comentadas, de aplicações através do microscópio eletrônico de transmissão. Foi escrito pensando tanto no físico como no biólogo, assim creio, terá utilidade para leitores com uma faixa ampla de interesses. 
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