3. Kapittel 3: Metode
3.1. Begrunnelse for valg av metode
1967
1º ano 1º
sem Física Geral e Experimental I Cálculo Infinitesimal Geometria e Vetores
Química
Física Geral e Experimental I Análise I
Geometria e Vetores Química
2º
sem Física Geral e Experimental I Cálculo Infinitesimal Geometria e Vetores
Química
Física Moderna
Física Geral e Experimental I Análise I
Geometria e Vetores Química
2º ano 1º
sem Física Geral e Experimental II Cálculo II Mecânica Geral
Cálculo Numérico
Física Geral e Experimental II Análise II
Mecânica Geral Cálculo Numérico 2º
sem Física Geral e Experimental II
(*)
Cálculo II Mecânica Geral
Física Geral e Experimental II(*)
Cálculo II Mecânica Geral Álgebra
3º ano 1º
sem Estrutura da Matéria I Física Aplicada p/ Licenciatura Psicologia da Educação Estrutura da Matéria I Análise III Física Ondulatória Física Matemática I 2º
sem Estrutura da Matéria II Física Aplicada p/ Licenciatura Psicologia da Educação Estrutura da Matéria II Análise III Física Ondulatória Física Matemática II * 4º ano 1º
sem Instrumentação para o Ensino História das Ciências Físicas Didática
Prática de Ensino
Eletromagnetismo
História das Ciências Físicas Introdução à Mec. Quântica Termodinâmica
Eletrônica*
Física Tecnológica* 2º
sem
Instrumentação para o Ensino
Física Teórica para Licenciatura
Didática
Prática de Ensino Administração Escolar
Eletromagnetismo
Introd. à Fis. do Estado Sólido
Introdução à Física Nuclear
Termodinâmica Eletrônica*
Física Tecnológica* Teoria dos Grupos *
Tabela 5.5: Estrutura curricular do curso de Física da FFCLUSP – 1966/196721
Verificamos que as estruturas curriculares sofreram profundas modificações em relação à de 1954, tendo sido progressivamente toda reformulada, além da divisão por semestres. Os dois primeiros anos da licenciatura e do bacharelado são praticamente
21 As disciplinas obrigatórias que estão destacadas nessa tabelas são as que contemplam
conteúdos de Física Nuclear, com exceção às disciplinas introdução à Mecânica Quântica e à Introd. à Fis. do Estado Sólido que estão em ‘itálico’ do 4º ano do bacharelado. As disciplinas com asterisco (*) são optativas.
idênticos, com exceção que só na licenciatura temos no 1º ano a disciplina Física Moderna e no Bacharelado no 2º ano a disciplina Álgebra, os terceiros e quartos anos são significativamente diferente para os dois cursos.
Em relação às disciplinas que contemplam a FMC na licenciatura temos quatro disciplinas: Física Moderna, Estrutura da Matéria I e II e Física Teórica, destacamos que todas elas contemplam conteúdos de Física Nuclear. No bacharelado, temos cinco disciplinas: Estrutura da Matéria I e II, Introdução à Mecânica Quântica Introdução à Física do estado sólido e Introdução à Física Nuclear, destacamos que apenas três contemplam conteúdos de Física Nuclear. Apresentamos na tabela 5.6 as ementas dessas disciplinas22.
1 semestre
Licenciatura
Física Moderna
A Física, seus objetivos e métodos. A natureza ondulatória e corpuscular
da luz. Idéia de complementaridade. Teoria atômica da matéria. Descrição microscópica e macroscópica dos fenômenos. Teoria Ondulatória da matéria. Mecânica clássica e mecânica quântica. Complementaridade e indeterminação. Teoria da Relatividade Restrita. Invariância das equações de Física. Partículas elementares. Propriedades. Criação e destruição. Fenômenos atômicos. A Física e a Química. Fenômenos nucleares. Forças nucleares, estrutura nuclear. Energia Nuclear. (Radioatividade natural. Lei da desintegração radioativa, transmutação de elementos. Número atômico e número de massa: estrutura do núcleo atômico. Energia de ligação. Repulsão coulombiana e forças nucleares. Desintegração nuclear e a equivalência entre massa e energia. Balanço energético. Energia nuclear. Reatores e centrais nucleares). Gravitação, eletromagnetismo e forças nucleares. O problema da teoria unitária dos fenômenos físicos
2 semestres (inclui laboratório)
Bacharelado
Estrutura da Matéria
A teoria atômica e a química. Noções sobre a teoria cinética dos gases Natureza corpuscular da eletricidade. Natureza Quântica da luz. Modelos atômicos. Noções da teoria da relatividade. Raios X. Natureza ondulatória da matéria. Estatísticas quânticas. Noções de Física Nuclear*.
Partículas elementares. Raios cósmicos. Detectores de partículas.
(*Noções de Física Nuclear: O nêutron. Radioatividade alfa, beta e gama,
captura K, conversão interna em elétrons e pares. Energia de ligação nuclear. Reações nucleares. Forças nucleares; o méson. Espalhamento
22 A ementa da disciplina Introdução à Física Nuclear não foi alterada desde meados da década de 70 à 1992.
e
Licenciatura nuclear. reações nucleares. Aceleradores de partículas. Fissão; reatores nucleares. O neutrino; não conservação de paridade. Energia estelar.)
1 semestre
Licenciatura
Física Teórica para Licenciatura
Relatividade Restrita. Partículas Elementares. Máquinas da Física Nuclear (Os primeiros aceleradores; Desenvolvimento dos aceleradores circulares; Extensão às energia Ber.; Câmara de bolhas). Paridade e Ressonâncias
1 semestre
Bacharelado
Introdução à Física Nuclear
Raio nuclear, densidade da matéria nuclear, momento angular, momentos magnéticos e elétricos. Valores Q, energia de ligação e separação, instabilidade estrutural e beta, fissão e fusão. Decaimento radioativo. Modelo de gota líquida, as parábolas de massa. Modelo de partícula única...Spins e energias dos estados. Modelo coletivo. Taxas de transição gama, conversão interna, isomerismo, correlação angular, efeito Mossbauer. Decaimento beta de fermi, valor Ft. Decaimento alfa.
Tabela 5.5: Ementas das disciplinas que contemplam a Física Nuclear do curso de Física da FFCLUSP – 1966/196723
Podemos verificar que de fato nessa época os conteúdos de Física Nuclear se destacavam, tanto no bacharelado como na licenciatura, em relação aos outros conteúdos de FMC contemplados na estrutura curricular. Construímos o gráfico 5.1 que expressa a porcentagem, tanto para o bacharelado, como para a Licenciatura, das disciplinas obrigatórias que abordam a Física Nuclear em relação às de Física Clássica.
87 13 83 17 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Fís Clássica
FMC
Licenciatura BachareladoGráfico 5.1: Porcentagem, das disciplinas obrigatórias que abordam a Física Nuclear em relação às de Física Clássica.
Destacamos que nessa época os conteúdos de FMC tinham um espaço comparativamente grande em relação aos dias atuais, considerando todas as disciplinas obrigatórias da licenciatura 13% abordavam tópicos de FMC (26 disciplinas de física Clássica e 4 de FMC) e no bacharelado 14 % contemplavam conteúdos de FMC (25 disciplinas de física Clássica e 5 de FMC). Apresentamos no gráfico 5.2 a porcentagem das disciplinas que abordam a Física Nuclear em relação às disciplinas que contemplam a FMC 100 60 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Fís. Nuclear Licenciatura Bacharelado
Gráfico 5.2: Porcentagem das disciplinas que abordam a Física Nuclear em relação às de FMC
Dentre as disciplinas obrigatórias que abordavam FMC em 1966/67, tanto na Licenciatura como no bacharelado, verificamos que a Física Nuclear estava presente na Licenciatura em 100% das disciplinas e no bacharelado em 60% (três de cinco disciplinas), quase metade comparada à Licenciatura, isso nos mostra a importância dos conteúdos de Física Nuclear, na época em destaque, sendo abordados na maioria das disciplinas que inseriam conteúdos de FMC.
Essa proporção se manteve praticamente de 1967 a 1992, quando o curso de Física no IFUSP foi reestruturado e a Licenciatura e o Bacharelado passaram a ter ingressos separados no vestibular o bacharelado foi estruturados em blocos, ênfases e habilitações, deixando de contemplar obrigatoriamente as disciplinas de Física Nuclear.
O decreto24 nº 52.326, de 16 de dezembro de 1969, aprova o estatuto da Universidade de São Paulo, em relação às unidades, de acordo com os artigos 4º e 5º se estabelecem seus institutos, faculdades e escolas, todos de igual hierarquia e organizados em função da natureza e fins de suas atividades, constituem então as unidades universitárias no campus “da Capital” e, o Instituto de Física foi oficializado, entre os 33 presentes nesse decreto.
Reforma curricular e separação dos cursos de bacharelado e licenciatura
Em 1993 ocorre uma das mais significativas alterações na graduação em Física, quando a licenciatura e o bacharelado passam a ter ingressos separados no vestibular. E, como decorrência, essa mudança alterou significativamente as grades
24 Disponível em <http://www.leginf.usp.br/?historica=decreto-no-52-326-de-16-
curriculares e, em especial, em relação às disciplinas obrigatórias que abordam a FMC e a Física Nuclear.
No que se refere à Física Moderna, a licenciatura volta a ter dois semestres de Física Moderna I e II, um semestre de Laboratório de Física Moderna. Passa a ser oferecida uma disciplina específica de Relatividade, em um semestre, distintas das outras disciplinas que outros conteúdos de FMC. Apenas na disciplina Física Moderna II e no Laboratório, encontramos alguns conteúdos de Nuclear, com participação pequena na ementa da disciplina. Apresentamos as ementas das disciplinas obrigatórias da Licenciatura, que contemplam a Física Nuclear na tabela 5.6:
1 semestre
Licenciatura
Física Moderna II
Quantização do momento angular. Experiência de Stern Gerlach. O spin do elétron. Os momentos de dipolo magnético do elétron. Partículas idênticas. Indistinguibilidade. Princípio de Pauli. Noções de estatísticas quânticas. Átomos de muito elétrons. O íon. Moléculas. Poços duplos e múltiplos Potencial periódico. Bandas de níveis. Cristais iônicos e covalentes. Prop. elétricas dos semicondutores. Condução elétrica em metais. Resistividade. Noções de supercondutividade. Semicondutores. Junções p-n. Propriedades gerais do núcleo atômico. Forças entre nucleons. Energia de ligação nuclear. Radioatividade. Fissão. Fusão. Reações nucleares. Interação de partículas carregadas e nêutrons com a matéria. Fenomenologia de partículas elementares. Aceleradores.
1 semestre
Licenciatura
Lab. de Física Moderna
Experimentos oriundos das áreas de física atômica, matéria condensada e física nuclear. Devem ser realizadas cerca de seis experiências por semestre. Exemplos: 1) Espectroscopia ótica. As linhas do hidrogênio. 2) Detecção de raios X e gama - Espectroscopia de raios x e gama. 3) Efeito Hall. 4) Efeito Mossbauer. 5) Difração de raios X e de elétrons. 6) Detecção de partículas carregadas. Desintegrações nucleares. Produção de radiosótopos e aplicações. 7) Interação da radiação com a matéria (absorção, atenuação, etc.)
Tabela 5.6: Ementas das disciplinas que contemplam a Física Nuclear do curso de Licenciatura em Física IFUSP–199325
No bacharelado, as mudanças são mais significativas. O curso é totalmente reestruturado em blocos, com diferentes ênfases e 5 habilitações: Pesquisa básica em Física; Física aplicada e instrumentação; Microeletrônica; Oceanografia Física e Astronomia. A disciplina de Introdução à Física Nuclear, que era obrigatória em 1967, passa a ser uma disciplina eletiva optativa e, como outras, é parte de um bloco segundo opção do aluno nas diferentes modalidades do curso.
Verificamos, pelo manual do curso de Bacharelado (1998), que para concluir o curso o Bacharel, dentre os seis blocos, ele deveria cursa duas disciplinas eletivas do bloco A, totalizando 8 créditos, ou seja, duas disciplinas já que as três disciplinas que são disponibilizadas nesse bloco possuem 4 créditos cada, temos: 1. Introdução à Física do estado sólido; 2. Introdução a Física atômica e molecular e 3. Introdução à Física Nuclear, portanto nessa época um bacharel que não optasse por cursar a disciplina de Física nuclear, concluiria o curso sem esse conteúdo.
Sistematização
Na tabela 5.6 apresentamos uma síntese das disciplinas obrigatórias do bacharelado e da licenciatura que abordam conteúdos da FMC, ao longo dos anos, dividindo nos quatro períodos, destacando as disciplinas que contemplam conteúdos de Física Nuclear.
LICENCIATURA BACHARELADO