http://hdl.handle.net/123456789/7884 2026-04-08T00:48:28Z http://hdl.handle.net/123456789/9181 Título: Reação de Radiação na Eletrodinâmica Clássica Autor(es): OLIVEIRA, Carlos Eduardo Nogueira Resumo: Neste trabalho, proporcionamos uma aprofundada introdução aos conceitos fundamen tais da eletrodinâmica clássica, com o propósito de investigar e analisar de maneira abrangente os efeitos resultantes da reação de radiação. Inicialmente, abordamos as transformações de calibre, aplicadas de forma precisa ao campo eletromagnético. Com base no formalismo do calibre de Lorenz, utilizamos soluções da equação de onda para descrever os campos gerados por cargas pontuais, resultando nos campos de Lienard-Wiechert. A seguir, aprofundamo-nos na descrição da radiação emitida por cargas pontuais em baixas velocidades, abrangendo o contexto não-relativístico. Adi cionalmente, exploramos a eletrodinâmica sob a perspectiva da teoria da relatividade restrita, abordando os potenciais eletromagnéticos de maneira tensorial, fazendo uso do tensor do campo eletromagnético de Maxwell. Introduzimos também os escalares de Lorentz, inclusive discutindo o tensor de energia-momento. No âmbito não relativistico, derivamos a fórmula de Larmor, que quantifica a potência de radiação. Utilizando as ferramentas teóricas desenvolvidas nas seções anteriores, determinamos a força de Abraham-Lorentz exercida sobre as cargas fontes. Culminando, na aplicação da força de Abraham-Lorentz para uma carga oscilante devido um campo elétrico externo, obti vemos as leis do espalhamento de Thomson e Rayleigh. Além disso, estendemos nosso estudo ao modelo do elétron, considerando-o como uma partícula com dimensões finitas, ignorando sua estrutura interna, com propósito de eliminar as divergências do modelo inicial. Como ápice do estudo, estendemos nossas considerações sobre o problema da reação de radiação para o contexto relativístico, valendo-nos do arcabouço tensorial desenvolvido previamente. Em seguida apresentamos a equação de Landau-Lifshitz, uma versão covariante da força de Abraham-Lorentz que não apresenta as soluções divergentes apresentadas no modelo clássico. Por fim, concluímos o trabalho com uma análise dos resultados obtidos. Nossa expectativa é que esta abordagem formativa em nível mais elevado que a base curricular do bacharelado em física venha a sedimentar caminho para realização de pesquisas originais associadas a problemas de reação de radiação, emissão de radiação em eletrodinâmicas modificadas e em outros ramos da física. Descrição: In this work, we provide a thorough introduction to the fundamental concepts of classical electrodynamics, aiming to investigate and comprehensively analyze the effects resulting from radiation reaction. Initially, we address gauge transformations, precisely applied to the electromagnetic field. Based on the Lorenz gauge formalism, we employ solutions of the wave equation to describe the fields generated by point charges, resulting in the Lienard-Wiechert fields. Next, we delve into the description of radiation emitted by point charges at low velocities, covering the non-relativistic context. Additionally, we explore electrodynamics from the perspective of special relativity theory, addressing electromag netic potentials tensorially and utilizing the Maxwell electromagnetic field tensor. We also introduce Lorentz scalars, including a discussion of the energy-momentum tensor. In the non-relativistic realm, we derive the Larmor formula, quantifying the radiation power. Using the theoretical tools developed in the preceding sections, we determine the Abraham-Lorentz force exerted on source charges. Culminating in the application of the Abraham-Lorentz force to an oscillating charge due to an external electric field, we obtain the laws of Thomson and Rayleigh scattering. Furthermore, we extend our study to the electron model, considering it as a particle with finite dimensions while ignoring its internal structure to eliminate divergences from the initial model. As the apex of the study, we extend our considerations of the radiation reaction problem to the relativistic context, leveraging the tensorial framework developed earlier. We then present the Landau-Lifshitz equation, a covariant version of the Abraham-Lorentz force that avoids the divergent solutions presented in the classical model. Finally, we conclude the work with an analysis of the obtained results. Our expectation is that this advanced formative approach, beyond the undergraduate physics curriculum, will pave the way for conducting original research associated with radiation reaction problems, radiation emission in modified electrodynamics, and other branches of physics. 2024-01-10T00:00:00Z http://hdl.handle.net/123456789/9179 Título: Estudo do Comportamento Térmico do Complexo Bis(Glicinato-H2O)Ni(II) por Técnicas de Análises Térmicas e Difração de Raios X em Função da Temperatura Autor(es): FONSECA, Rhuan Sousa Resumo: Existe na literatura, mais precisamente no banco de dados Cambridge Structural Da tabase (CSD) um total de sete depositos de fichas cristalográficas (CIFs) para complexos de glicina com níquel, sendo seis para a fase dihidratada do complexo de glicina com níquel e um CIF para a fase anidra. A estrutura cristalina da fase dihidratada foi determinada em três tra balhos e identificada como sendo monoclínica. Contudo, dois destes trabalhos identificaram o grupo espacial P21/c e um o grupo espacial P21/n. Já a fase anidra possui estrutura ortorrômbica com grupo espacial Pna21. Neste trabalho foi realizado um estudo do comportamento térmico do complexo Bis(Glicinato.H2O)Ni(II), usando técnicas de Análise Termogravimétrica (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Difração de Raios X (DRX) em função da tem peratura, no intervalo de temperatura de-261 até 302 oC. A medida de TGA identificou duas perdas de massa, sendo a primeira devido à perda das moléculas de água e a segunda devido à decomposição da glicina. A medida de DSC identificou dois picos endotérmicos durante as perdas de massa e dois picos exotérmicos, sendo o primeiro pico exotérmico devido a formação de NiO. As medidas de DRX em baixa temperatura, não identificaram transições de fase. Na região acima da temperatura ambiente, as medidas de DRX foram realizadas com e sem vácuo. Para as medidas realizadas sem vácuo, foi observado que, com a perda das moléculas de água, o cristal amorfiza e parte cristaliza na fase anidra. Próximo de 277 oC, a fase amorfa cristaliza na fase anidra e há a formação de NiO. Já para as medidas realizadas em vácuo, a transformação da fase dihidratada para a fase anidra ocorre a patir de 87 oC, com a amorfização da amostra. A par tir de 217 oC começa a ocorrer a cristalização da fase anidra amorfa na fase anidra ortorrômbica. Apartir de 262 oC, há apenas a presença de Ni metálico. O refinamento Rietveld foi realizado e foi possível obter o comportamento dos parâmetros de rede em função da temperatura. Para baixas temperaturas, os parâmetros de rede do complexo aumentam com o aumento da tempera tura, mas apresentam um comportamento não linear. Já o parâmetro β diminui com o aumento da temperatura. Para altas temperaturas os parâmetros de rede apresentam um comportamento similar aos de baixa temperatura, mas os seus comportamentos são lineares. Descrição: This study explores the thermal behavior of the complex Bis(Glycinate.H2O)Ni(II) th roughThermogravimetricAnalysis(TGA),DifferentialScanningCalorimetry(DSC),andX-ray Diffraction (XRD) in the temperature range of-261 to 302 °C. The Cambridge Structural Data base (CSD) contains six CIF file deposits for glycine-nickel complexes, with five representing the dihydrated phase and one for the anhydrous phase. While the crystal structure of the dihy drated phase has been studied in three works, identifying it as monoclinic, discrepancies exist in the assigned space groups (P21/c and P21/n). The anhydrous phase displays an orthorhombic structure with the Pna21 space group. Prior studies focused solely on elucidating the crystal structure. TGA revealed two mass losses attributed to water molecule loss and glycine decom position. DSC identified endothermic and exothermic peaks, with the first exothermic peak corresponding to NiO formation. XRD below room temperature did not detect phase transiti ons, while measurements above room temperature were conducted with and without vacuum. Without vacuum, water loss resulted in partial amorphization and crystallization into the anhy drous phase. Around277°C,theamorphousphasecrystallizedintotheorthorhombicanhydrous phase, accompanied by NiO formation. Vacuum measurements indicated the transformation from dihydrated to anhydrous phases starting at 87 °C, leading to amorphization. From 217 °C, crystallization of the amorphous anhydrous phase into the orthorhombic anhydrous phase occurred, with only metallic Ni present at 262 °C. Rietveld refinement provided insights into the temperature-dependent behavior of lattice parameters, revealing nonlinear increases at low temperatures and linear behavior at high temperatures. 2024-02-10T00:00:00Z http://hdl.handle.net/123456789/9178 Título: A FíSICA DAS ESTRELAS DE NÊUTRONS E ANÃS BRANCAS Autor(es): MEDEIROS, Alexandre Vidal Resumo: A atração gravitacional dentro de uma estrela típica é equilibrada pela pressão térmica causada pelas reações nucleares que ocorrem em seu interior. Quando o combustível nuclear se esgota e não há nenhuma outra fonte de pressão térmica para equilibrar a gravidade, a estrela continua a se contrair a menos que algum tipo de pressão diferente da térmica seja capaz de equilibrar a gravidade novamente. Os elétrons dentro da matéria estelar constituem um gás de Fermi, e quando a densidade dentro da estrela em contração se torna suficientemente alta, esse gás de elétrons se torna "degenerado". Esse gás de Fermi degenerado exerce o que é conhecido como pressão de degenerescência, uma vez que os elétrons são férmions e respeitam o princípio de Pauli. Acredita-se que estrelas anãs brancas representem configurações estelares nas quais a atração gravitacional para dentro é equilibrada pela pressão de degenerescência do gás de elétrons. Em densidades muito altas, os elétrons são forçados a se combinar com núcleos para produzir matéria composta principalmente de nêutrons. Como os nêutrons também são férmions, um gás de nêutrons também exerce pressão de degenerescência. Uma estrela de nêutrons é uma configuração estelar na qual a gravidade é equilibrada pela pressão de degenerescência dos nêutrons. Estudaremos a estrutura dessas estrelas obtendo e resolvendo as equações que modelam a dinâmica estelar, complementadas por uma equação de estado que descreve a matéria dentro dos objetos, encontrando limites de massa e outras relações características, que serão comparadas com dados reais de observações astronômicas. Utilizaremos o sistema de álgebra computacional Mathematica e programação Python, mostrando no apêndice os códigos escritos para resolver e plotar os gráficos das equações de interesse. Descrição: The gravitational pull inside a typical star is balanced by the thermal pressure caused by nuclear reactions taking place inside it. When the nuclear fuel runs out and there is no other source of thermal pressure to balance gravity, the star continues to contract unless some kind of pressure other than thermal pressure is able to balance gravity again. The electrons within stellar matter constitute a Fermi gas, and when the density within the contracting star becomes sufficiently high, this electron gas becomes “degenerate”. This degenerate Fermi gas exerts what is known as degeneracy pressure, since electrons are fermions and respect the Pauli principle. White dwarf stars are thought to represent stellar configurations in which the inward pull of gravity is balanced by the degeneracy pressure of the electron gas. At very high densities, electrons are forced to combine with nuclei to produce matter consisting mainly of neutrons. As neutrons are also fermions, a neutron gas also exerts degeneracy pressure. A neutron star is a stellar configuration in which gravity is balanced by the degeneracy pressure of neutrons. We will study the structure of these stars by obtaining and solving the equations that model stellar dynamics, complemented by an equation of state that describes the matter inside the objects, finding mass limits and other characteristic relationships, which will be compared with real data from astronomical observations. We will use the Mathematica computer algebra system and Python programming, showing in the appendix the codes written to solve and plot the graphs of the equations of interest. 2022-07-28T00:00:00Z http://hdl.handle.net/123456789/7837 Título: Uma História da Matriz Curricular da Licenciatura em Física da Universidade Federal do Maranhão Autor(es): CARDOSO, Paulo Fernando Costa Resumo: Faz-se uma análise sobre a evolução do curso de Licenciatura em Física da Universidade Federal do Maranhão (UFMA), com foco na matriz curricular, considerando o curso desde sua implementação, em 1969. O estudo teve como objetivo fazer um registro de possíveis alterações na matriz curricular do curso, no sentido de favorecer melhorias na formação discente, para atuarem, quando profissionais, no ensino e/ou em pesquisas em ensino. Dá-se ênfase a fatos históricos antecedentes a 1980, ano do desmembramento do Departamento de Matemática e Física, até então responsável pelas disciplinas de Física e de Matemática ofertadas ao curso de Licenciatura em Física. O estudo, quanto ao procedimento técnico, é classificado como uma pesquisa documental. O corpus da pesquisa se constitui de documentos oficiais disponibilizados em arquivos de diferentes setores da UFMA e em produções acadêmicas como monográficas, dissertações de mestrado e artigos publicados em periódicos que tiveram como objeto de pesquisa o curso de Licenciatura em Física da UFMA. A partir de uma análise historiográfica dos dados coletados, construiu-se uma narrativa para a história do curso de Licenciatura em Física, em que a matriz curricular está no centro da narrativa, devido sua importância para a formação de futuros profissionais egressos do curso. Entre os resultados, observou-se que a matriz curricular da Licenciatura em Física da UFMA não sofreu mudanças significativas, após 50 anos da aprovação da primeira matriz curricular. Descrição: This study had as its main axis of analysis the evolution of the curricular matrix of the Physics Degree course at the Universidade Federal do Maranhão (UFMA), since its inception. implementation in 1969. Aiming to make a record of possible changes to the curricular matrix of this course, historical facts were highlighted, with emphasis on events preceding the dismemberment of the Department of Mathematics and Physics, act that took place in 1980, a department that, until then, was responsible for the Physics and Mathematics subjects of the course. The study is of a documentary historiographic nature, based on data collected in documentary records available in archives from different sectors of UFMA, and in monographic productions, master's theses and articles published in periodicals, with the object of study being the Physics degree course at UFMA. These productions were analyzed based on the History of Science. The study culminates in the construction of a narrative for the history of the Physics Degree course at UFMA, based on primary and secondary sources. The curricular structure is placed at the center of the narrative due to its importance for the training of future professionals graduating from the course, concluding that the curricular matrix has not undergone significant changes over time. 2023-08-01T00:00:00Z