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Cálculo das seções de choque para colisão de pósitrons em moléculas: Wagner Tenfen ; orientador, Sérgio Eduardo Michelin
No full textDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2009.Neste trabalho apresentamos estudos teoricos sobre a colisao de pósitrons com moleculas de qualquer geometria. Realizamos os cálculos para determinar as seçoes de choque elasticas para as moleculas N2O, H2O, NH3 e CH4, utilizando o metodo das fraçoes continuadas, no qual utilizamos um potencial de correlacao-polarizaçao local. Os resultados apresentados aqui estao em excelente concordancia com dados teoricos e experimentais contidos na literatura.In this work we present positron molecule scattering theoretical studies, using molecules with any geometry. We accomplished calculations in order to determine the elastic cross sections for the molecules N2O, H2O, NH3 and CH4, using the method of continued fractions, in wich we incorporate a local correlation-polarization potential. The results presented here are in excelent agreement with theorical and experimental data from literature
O modelo atômico de Bohr e as suas limitações na interpretação do espectro do átomo de hélio
No full textA inserção de tópicos de física moderna e contemporânea na Educação Básica já não é mais algo tão distante. Os livros didáticos aprovados no último Plano Nacional contemplam, de formas distintas, discussões a esse respeito. Porém, sabe-se que a efetiva implementação desses conteúdos em sala de aula depende da formação – tanto conceitual quanto pedagógica – dos professores. Nesse sentido, o presente artigo visa contribuir com professores e estudantes de graduação em Física, apresentando um breve delineamento histórico que enfatiza o contexto de surgimento do modelo atômico de Niels Bohr, conhecido por situar-se em um período de transição entre Física Clássica e Moderna. Ainda, mostram-se detalhadamente as limitações do modelo de Bohr, evidenciando a necessidade das explicações oriundas da nova Mecânica Quântica para uma descrição adequada do espectro do átomo de hélio. Por fim, apresenta-se uma proposta experimental que consiste na construção de um espectroscópio de baixo custo e problematizam-se alguns dados coletados a partir desse aparato.
Efeito Ramsauer-Townsend: espalhamento de el?trons de Xe a baixas energias
No full textThe research sought to demonstrate from the experimental study of electron scattering by xenon atoms at low energies the Ramsauer-Townsend effect and thus compare the experimental results and theoretical literature approaches. This study was conducted in Modern Physics Laboratory at the Federal University da Fronteira Sul, submitting a gas thyratron (mod. 2D21) at different temperature conditions. Since such an effect would require the wave theory of quantum mechanics, this analysis was not possible from purely classical considerations, thus the formulation of scattering theory given by quantum mechanics is needed to explain this phenomenon. Thus, the research was to observe the Ramsauer-Townsend effect experimentally and compare with the theoretical results available in the literature. After the study was proposed an experimental script undergraduate level for the study of this effect, providing a discussion of the use of the Schrodinger equation in scattering phenomena at this level of education.A pesquisa buscou demonstrar a partir do estudo experimental de espalhamento de el?trons por ?tomos de Xen?nio em baixas energias o efeito Ramsauer-Townsend e com isso comparar os resultados experimentais e aproxima??es te?ricas da literatura. Este estudo foi realizado no laborat?rio de F?sica Moderna na Universidade Federal da Fronteira Sul, submetendo um tiratron a g?s (mod. 2D21) a diferentes condi??es de temperatura. Visto que o tal efeito requeria a teoria ondulat?ria da mec?nica qu?ntica, a an?lise deste n?o era poss?vel a partir de considera??es exclusivamente cl?ssicas, deste modo, a formula??o da teoria de espalhamento dada pela mec?nica qu?ntica foi necess?ria para explicar este fen?meno. Com isso, a pesquisa foi observar o efeito Ramsauer-Townsend experimentalmente e comparar com os resultados te?ricos dispon?veis na literatura. Ap?s, o estudo foi proposto um roteiro experimental em n?vel de gradua??o para o estudo deste efeito, proporcionando uma discuss?o do uso da equa??o de Schr?dinger nos fen?menos de espalhamento neste n?vel de ensino
O modelo atômico de Bohr e as suas limitações na interpretação do espectro do átomo de hélio
No full texthttp://dx.doi.org/10.5007/2175-7941.2017v34n1p216The insertion of modern and contemporary Physics topics on Brazilian High School Education is no longer something so distant. The didactic books approved in the last National Plan include, somehow, discussions about this theme. However, the effective implementation of these subjects in schools depends on conceptual and didactic training of the teachers. In this sense, the present article intends to contribute with teachers and undergraduate Physics students by presenting a brief historical delimitation which emphasizes the context where Bohr atomic model emerges, known to be proposed in a period of transition between classical and modern Physics. Further, we show in details the limitations of this model, pointing the need of explanations from the new quantum mechanics to correctly describe the Helium atomic spectrum. Finally, we present an experimental proposal for the construction of a low cost spectroscope, and discuss some data collected with this equipment.http://dx.doi.org/10.5007/2175-7941.2017v34n1p216A inserção de tópicos de física moderna e contemporânea na Educação Básica já não é mais algo tão distante. Os livros didáticos aprovados no último Plano Nacional contemplam, de formas distintas, discussões a esse respeito. Porém, sabe-se que a efetiva implementação desses conteúdos em sala de aula depende da formação – tanto conceitual quanto pedagógica – dos professores. Nesse sentido, o presente artigo visa contribuir com professores e estudantes de graduação em Física, apresentando um breve delineamento histórico que enfatiza o contexto de surgimento do modelo atômico de Niels Bohr, conhecido por situar-se em um período de transição entre Física Clássica e Moderna. Ainda, mostram-se detalhadamente as limitações do modelo de Bohr, evidenciando a necessidade das explicações oriundas da nova Mecânica Quântica para uma descrição adequada do espectro do átomo de hélio. Por fim, apresenta-se uma proposta experimental que consiste na construção de um espectroscópio de baixo custo e problematizam-se alguns dados coletados a partir desse aparato.
Espalhamento de pósitrons por moléculas utilizando um potencial de polarização ab initio
No full textTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2013Um novo método de primeiros princípios foi desenvolvido neste trabalho, com o objetivo de considerar os efeitos de polarização de moléculas na presença de pósitrons lentos. Neste cenário, obtivemos seções de choque de baixas energias para pósitrons colidindo com moléculas de H2 e N2, na faixa de energias indo desde 0,1 até 10 eV. Algumas energias em específico foram estudadas para a molécula de H2 com o objetivo de comparar estes resultados com os da literatura. O modelo proposto aqui é baseado na ideia de que a polarização da nuvem eletrônica de uma molécula é causada exclusivamente pelas interações pósitron-elétron. Deste modo, o potencial de polarização é calculado como o valor esperado do hamiltoniano molecular na função de onda polarizada na qual a presença do pósitron é considerada em uma posição fixa, excluindo os termos elétron-elétron da interação. Este operador é avaliado para cada uma destas distâncias, resultando em um potencial de polarização dependente apenas desta coordenada. Os resultados obtidos são comparados com outras aproximações teóricas e experimentais, com uma concordância boa com alguns dados teóricos e outros cálculos mais elaborados. Particularmente, as seções de choque de pósitrons lentos colidindo com moléculas de N2 apresentadas aqui são os únicos resultados na literatura que concordam com os dados experimentais mais recentes. Este é um resultado muito satisfatório, pois o método proposto aqui pode ser aplicado para uma grande variedade de alvos moleculares, e os resultados esperados devem se comparar bem com as medidas mais recentes. Abstract: A new ab initio method is developed here in order to take into account the polarization effects of molecules in the presence of slow positrons. In this framework, we have obtained low-energy positron cross sections for H2 and N2 molecules, in the energy range of 0,1 to 10 eV. Some specific energies have been studied for the H2 molecule in order to compare its results with those in the literature. The model proposed here is based on the idea that the polarization of the electronic cloud of a molecule is caused exclusively by the positron-electron interactions. So, the polarization potential is calculated as the expected values of the molecular hamiltonian in a polarized wave function in which the positron presence is considered at a fixed distance, excluding the electron-electron interactions. This operator is evaluated for each of those fixed distances, resulting in the polarization energy dependent exclusively on that coordinate. The obtained results are compared to other theoretical and experimental approaches, giving an overall good agreement with some experimental data and more elaborated calculations. Particularly, the cross sections of slow positrons colliding with N2 molecules presented here are the only results in the literature which agrees with the more recent experimental data. This result is very satisfactory, as the proposed method can be applied to a wide variety of molecular targets, and the results are expected to be well comparable to the most recent measurements
Limites e possibilidades na utiliza??o do text "minhas inven??es", de Nikola Tesla, na discuss?o de aspectos da natureza da ci?ncia
No full textIn this work we studied the autobiography "My Inventions", by Nikola Tesla, trying to understand how it presents the knowledge produced by the author, and with it, how the Nature of Science is portrayed, highlighting the potential and limitations for use this text in Teaching. Starting from a research in the literature, we identified a set of agreed aspects about the Nature of Science, and using the Discursive Textual Analysis, we select passages from the autobiography that express understanding, appropriate or not, about how scientific activity is developed. We found that the work allows the discussion of elements that recall to the understanding of science as a human activity, not neutral and with social, economic and cultural influences.Neste trabalho, estudou-se a autobiografia ?Minhas Inven??es? de Nikola Tesla, buscando compreender como se apresentam os conhecimentos produzidos pelo autor, e, com isso, como ? retratada a Natureza da Ci?ncia, destacando as potencialidades e limita??es para sua utiliza??o no Ensino. Partindo de uma pesquisa na literatura espec?fica, identificou-se um conjunto de aspectos consensuais acerca da Natureza da Ci?ncia e, utilizando a An?lise Textual Discursiva, selecionou-se trechos da autobiografia que expressam compreens?es, adequadas ou n?o, sobre como se desenvolve a atividade cient?fica. Constatou-se que a obra possibilita a discuss?o de elementos que remetem a compreens?o da Ci?ncia como uma atividade humana, n?o neutra e com influ?ncias do contexto social, econ?mico e cultural
Interação de pósitrons com moléculas biológicas: uma revisão bibliográfica.
No full textCom o objetivo de iniciar estudos de espalhamento de pósitrons em um
âmbito biológico, foi utilizado como método uma revisão de literatura de publicações
em revistas científicas das áreas de física e biofísica que contemplassem análises
sobre os efeitos causados por impactos de pósitrons em moléculas biológicas,
principalmente em nucleotídeos que formam o DNA e o RNA, a fim de fazer um
levantamento inicial sobre dados disponíveis acerca de seções de choque
calculadas e os métodos que foram utilizados
Semiempirical Calculations on Low-Energy Electron Scattering by Zn and Cd Atoms
No full textSince total cross section measurements for electron scattering by Zn and Cd performed in the 1970s, the existence of p-wave shape resonances below 1 eV are well established in the literature. It was suggested that a second d-wave shape resonance could exist in both systems at an energy slightly higher than the one recorded for the p-wave but still below the inelastic threshold. We report elastic scattering calculations for electron collisions with Zn and Cd atoms below 4 eV using a semiempirical approach, as well the scattering length for both targets. Our results show that, indeed, the d-wave shape resonance is found in Zn but absent in Cd. In fact, our cross sections and the few other ones available for this energy range are in discrepancy with the available experimental total cross sections for Cd
Rotational excitation of H
No full textWe present rotational excitation cross sections for low energy scattering of positrons by
H2, below
positronium formation threshold (≈8.2 eV). The cross sections were computed from fixed-nuclei
scattering amplitudes generated with the Schwinger multichannel method using the adiabatic
rotational approximation. Comparison with other similar theoretical results shows that the
magnitude of the cross section associated to the transition Ji = 0 →
Jf = 2 is strongly
affected by the methodology used to model the correlation-polarization effects
Determinação das seções de choque elásticas para colisão de Pósitron com N2 e a correção para o espalhamento em baixo ângulo
No full textA molécula de N2 foi escolhida por apresentar uma riqueza de dados experimentais que são essenciais para que possa ser feita a comparação das seções de choque elásticas integrais (SCI), diferenciais (SCD) e totais (SCT) de espalhamento no regime de baixas energias e possa se observar a necessidade de ser realizada a correção para o espalhamento em baixo ângulo
