Palestras
Einstein, Schrödinger e as novas tecnologias quânticas
Luiz Davidovich (UFRJ)
No final do século 20, foi desenvolvido um novo conceito de informação, baseado em propriedades sutis da física quântica. Esse desenvolvimento esteve fortemente associado ao aparecimento de novas tecnologias quânticas, que permitem o controle preciso de partículas quânticas individuais, motivando aplicações potenciais em comunicação e computação quântica. Essa palestra fará uma revisão dos conceitos básicos e de desenvolvimentos recentes nessa área, enfatizando os laços estreitos entre pesquisa fundamental e possíveis aplicações.
A Física Nuclear na Astrofísica: produção de elementos, supernovas, estrelas de nêutrons e anãs brancas
Manuel Máximo Bastos Malheiro de Oliveira (ITA)
A nucleossíntese primordial, a fonte de energia das estrelas, a produção de elementos químicos pesados em supernovas, os processos lentos de captura de nêutrons (processo S) e rápidos (processo R), o processo de captura direta de prótons (processo P), a matéria no interior de objetos compactos como estrelas de nêutrons e anãs brancas, reações nucleares de fusão e processos termonucleares estelares, a explosão de anãs brancas produzindo supernovas tipo I-A, são todos fenômenos astrofísicos no universo que só foram compreendidos graças à Física Nuclear. O surgimento de uma nova área de pesquisa conhecida como Astrofísica Nuclear será apresentada neste seminário conjuntamente com seus desafios atuais.
The Quantum Way of Doing Computations
Rainer Blatt (Innsbruck/Áustria)
Since the mid-nineties of the 20th century it became apparent that one of the centuries’ most important technological inventions, computers in general and many of their applications could possibly be further enormously enhanced by using operations based on quantum physics. This is timely since the classical roadmaps for the development of computational devices, commonly known as Moore’s law, will cease to be applicable within the next decade due to the ever smaller sizes of the electronic components that soon will enter the quantum physics realm. Computations, whether they happen in our heads or with any computational device, always rely on real physical processes, which are data input, data representation in a memory, data manipulation using algorithms and finally, the data output. Building a quantum computer then requires the implementation of quantum bits (qubits) as storage sites for quantum information, quantum registers and quantum gates for data handling and processing and the development of quantum algorithms. In this talk, the basic functional principle of a quantum computer will be reviewed. It will be shown how strings of trapped ions can be used to build a quantum information processor and how basic computations can be performed using quantum techniques. In particular, the quantum way of doing computations will be illustrated by analog and digital quantum simulations, which reach from the simulation of quantum many-body spin systems over open quantum systems to the quantum simulation of a lattice gauge theory.
Applications of Quantum Mechanics with Thermodynamic Condition
Sylvio Canuto (USP)
The combination of quantum and statistical mechanics allows inclusion of the thermodynamic condition and hence studying atomic and molecular systems in different locations of the phase diagram. In recent years the studies in the liquid phase have advanced the knowledge of spectral properties of molecules in solution, a situation that is germane in Chemistry and of enormous importance in Biology [1]. More recently, our attention has been devoted to the condition of supercritical fluids analyzing the structure, spectra and properties of molecules in a supercritical environment, [2-4] thus beyond the critical point. Theoretical studies of the critical behavior of fluids have been conducted mostly by universal scaling functions and renormalization theories. We now focus on the electronic properties of homogeneous fluids close to the critical point and have given the first explicitly calculated values of the dielectric constant in the close vicinity of the critical point (T = Tc + 2K). Thus, the behavior of the dielectric constant, only slightly above the critical point, is determined using first-principle quantum mechanical calculations. The multi-scale results [5] obtained by combining statistical and quantum mechanics indicate that the dielectric constant of Ar slightly above Tc and around the critical isochoric (0.531g/cm3) becomes density-independent. Further aspects can be explored and our progress will be reported in this presentation. [1] S. Canuto, Ed., “Solvation Effects on Molecules and Biomolecules. Computational Methods and Applications”. Springer (2008). [2] B. J. C. Cabral, R. Rivelino, K. Coutinho and S. Canuto, J. Chem. Phys. 142, 024504 (2015). [3] T. L. Fonseca, H. C. Georg, K. Coutinho and S. Canuto J. Phys. Chem. A 113, 5112 (2009). [4] M. Hidalgo, K. Coutinho, B. J. C. Cabral and S. Canuto, Adv. Quantum Chem. 71, 323 (2015). [5] M. Hidalgo, K. Coutinho and S. Canuto, Phys. Rev. E. 91, 032115 (2015).
Minicursos
Propriedades Dielétricas de Líquidos e Aquecimento Dielétrico
Carlos Alberto Kuhnen (UFSC)
O conhecimento das propriedades dielétricas dos materiais é essencial para o desenvolvimento apropriado de suas aplicações científicas, médicas e industriais. Inicialmente apresentamos os conceitos fundamentais e os modelos de relaxação dielétrica adotados em líquidos. Abordamos a determinação experimental dos parâmetros dielétricos com a descrição de métodos apropriados (circuitos agrupados, de onda itinerante). Em particular, o de sonda coaxial será brevemente descrito pois é ideal para medidas em líquidos. São apresentados e discutidos os resultados para líquidos puros (água, etanol, metanol, glicerina), ácidos fortes e misturas reacionais (medidas durante o processo reacional). O desenvolvimento de reatores de micro-ondas para misturas reacionais com base na solução das equações ressonantes é apresentado. Por fim abordamos a questão relativa ao aquecimento dielétrico versus aquecimento convencional e as grandes diferenças entre tempos reacionais observadas são analisadas e uma proposta para inclusão do efeito do campo na cinética das reações é discutida. Propriedades dielétricas e aquecimento.
Lessons in Entrepreneurship from our Silicon Valley Experience
Duc Trong Duong (Flosstime Inc.)
Gregório de Couto Faria (USP — São Carlos & Flosstime Inc.)
Have you ever wondered what you can do with your doctorate degree? Are you interested in becoming an entrepreneur or building your own company? This short lecture series is for graduate students who are interested in developing their ideas and research into products that can solve real-world problems. You will learn essential skills needed to evaluate your ideas based on the needs of the end users, to build products that users love, and to navigate the various pitfalls in forming and growing your own enterprise. Be prepared to get out of your chair and use both sides of your brain with hands-on group activities that will familiarize you with the design-thinking process. Lectures will be in English.
Quarks e glúons no Grande Colisor de Hádrons
Emmanuel Gräve de Oliveira (UFSC)
A determinação das distribuições de pártons (quarks e glúons) que compõem o próton é crucial para todos os resultados do Grande Colisor Hádrons (LHC). Estas partículas interagem predominantemente por meio da Cromodinâmica Quântica, a teoria que descreve a interação forte. O presente minicurso discutirá como as regras de Feynman e os diagramas da teoria quântica de campos perturbativa essencialmente determinam a estrutura dos prótons e contribuem para o entendimento de como as distribuições de pártons dependem da energia e outras variáveis das colisões. Cálculos de reações específicas do LHC serão discutidos e os resultados mais atuais da literatura serão apresentados, assim como os principais desafios do cálculo de seções de choque serão exemplificados.
Aplicação do método de Monte Carlo em um modelo de não equilíbrio
Márcio Santos (UFSC)
Problemas em Física Estatística envolvem um número relativamente grande de graus de liberdade e a determinação de grandezas físicas relevantes para a compreesão da fenomenologia em estudo demanda a realização de integrais múltiplas que, em geral, não podem ser calculadas analiticamente. Para contornar este tipo de obstáculo, métodos de integração computacional são frequentemente utilizados. Entre eles, os métodos de Monte Carlo formam a maior e mais importante classe de métodos numéricos para resolver problemas em Física Estatística. Neste minicurso, vamos introduzir o método de Monte Carlo e aplicá-lo no estudo do modelo estatístico de não equilíbrio conhecido como dilema do prisioneiro.
Microscopia de Força Atômica (AFM): uma ferramenta importante para os estudos de nanociência e nanotecnologia
Marta Elisa Rosso Dotto (UFSC)
Desde o século XVII, quando o microscópio óptico foi inventado, até meados do século XX, quando surgiram os novos microscópios, era impossível a visualização de objetos de dimensões nanométricas. Pelo fato dos instrumentos ópticos possuírem a limitação do comprimento de onda da luz visível, permitindo apenas a visualização objetos até a ordem de micrômetros, foram desenvolvidas técnicas de visualização baseadas em feixes de íons ou de elétrons, onde destacam-se os microscópios eletrônicos e os microscópios de sonda, todos por varredura. Neste minicurso será introduzida a técnica de microscopia de força atômica (AFM – Atomic Force Microscopy), onde serão abordados o funcionamento básico da técnica, os diferentes modos de varredura e os conceitos físicos envolvidos. O AFM é composto basicamente por uma ponta ou sonda, que varre a superfície da amostra em estudo. O AFM opera em diferentes modos de varredura, medindo as forças de interação entre a ponteira e a amostra que dependem, em parte, da natureza da amostra e da ponteira, da distância entre elas, da geometria da ponteira, e de qualquer contaminação que houver sobre a superfície da amostra. Com o auxílio de recursos computacionais, o resultado das interações entre a ponta e a superfície da amostra é transformado em imagem topográfica da amostra, permitindo, também, visualização em 3D.
Desvendando a estrutura 3D da Via Láctea
Roberto Kalbusch Saito (UFSC)
Há quatrocentos anos Galileu Galilei descobriu que a Via Láctea era composta de estrelas. Um longo caminho há sido percorrido desde então com enorme progresso científico. Entretanto, devido à grande concentração de estrelas e à alta absorção de radiação causada por gás e poeira ainda não temos uma visão completa e detalhada sobre a região central da Galáxia. Gás e poeira servem como absorvedores, dificultando a observação dessas regiões nos comprimentos de onda do óptico. Esta dificuldade é minimizada com observações no infravermelho, cujos fótons conseguem penetrar mesmo as regiões de mais alta absorção. Estrelas pulsantes do tipo RR Lyrae e Cefeidas, além de estrelas gigantes vermelhas, são conhecidos indicadores de distância primários utilizados largamente em astronomia. Levantamentos astronômicos recentes observando a região central da via Láctea no infravermelho têm detectado um número cada vez maior destes objetos, mesmo nas regiões de mais escurecidas. A observação de sobredensidades destes indicadores de distância nas regiões centrais da Via Láctea têm permitido mapear a estrutura interna da Galáxia como nunca antes. Neste minicurso falaremos sobre as técnicas de detecção destes tipos de objetos e como astrônomos têm utilizados estas informações para mapear a região interna da Galáxia, desvendando sua estrutura 3D, resultado essencial para o estudo da formação e evolução não apenas da Via Láctea, mas de galáxias em geral.
Os campos magnéticos mais fortes do universo: estrelas de nêutrons e colisões de íons pesados
Sidney dos Santos Avancini (UFSC)
Os campos magnéticos mais fortes da natureza são encontrados em uma certa classe de estrelas de nêutrons, os MAGNETARES, e nas reações de íons pesados relativísticos em grandes aceleradores de partículas, como o CERN e BNL. Neste minicurso vamos procurar mostrar como os campos magnéticos fortes são tratados na física. A ideia é que este minicurso seja o mais auto contido possível. Vamos mostrar a partir do formalismo da mecânica clássica e da mecânica quântica como o campo magnético forte é inserido na física. A partir da eq. de Schrodinger e de sua generalização relativística, a eq. de Dirac, vamos obter os estados quânticos de sistemas na presença de campos magnéticos intensos. Em seguida vamos mostrar como as equações de estado de um gás de elétrons se altera na presença de um campo magnético forte. No final do minicurso, como um tópico avançado, discutiremos brevemente como o modelo de Nambu-Jona-Lasinio da matéria de quarks se altera na presença de campos magnéticos fortes.
Seminários
Complexos de Ru(II) aplicados em eletrônica orgânica: resposta de
fotocorrente reforçada por acoplamento spin-órbita
Cristian Andrey Momoli Salla (UFSC)
“Os complexos de rutênio têm sido investigados devido as suas propriedades fotofísicas, estabilidade físico-química, facilidade de síntese e possibilidade de processamento por solução para produção de filmes finos. Contudo, a síntese de complexos coordenados com ligantes orgânicos que melhoram a dissociação de éxcitons e a eficiência de electroluminescência ainda requerem investigação. Este trabalho apresenta um método simples e eficiente para a síntese de complexos de rutênio com ligantes orgânicos derivados de 1,10-fenantrolina contendo S e Se. Uma geometria octaédrica dos ligantes ao redor do centro metálico foi determinada por difração de raios X de cristal único. Processados em solução em uma estrutura de diodo simples, os compostos com S e Se apresentaram maior resposta fotocorrente, provavelmente devido ao aumento do acoplamento spin-órbita causado pelos átomos pesados S e Se.
Transferência de energia eletrônica e separação de carga em
aglomerado de pontos quânticos
Graziâni Candiotto (UFSC)
A transferência de energia eletrônica (TEE) é a principal forma de transporte de energia em sistemas não condutores, como polímeros, sistemas orgânicos naturais/artificiais (N/A)[1]; tem papel fundamental na fotossíntese e no funcionamento das células solares orgânicas. A TEE em sistemas N/A é descrita através da teoria de Förster (TF). Segundo este modelo, a excitação eletrônica é tratada de maneira incoerente (regime clássico), na aproximação dipolar. Porém, resultados recentes obtidos através de espectroscopia não linear de fótons-eco[2] e eletrônica 2D[3] mostram a relevância da coerência quântica no processo TEE em sistemas moleculares especializados na coleta, conversão e transporte de energias luminosa e eletrônica. O objetivo deste trabalho é estudar os efeitos que vão além do limite da validade da TF e que são observados nas técnicas espectroscópicas. Neste trabalho estudamos a TEE de maneira coerente (regime quântico). Onde aproximamos as estruturas moleculares presentes nestes sistemas por estados-ligados com confinamento parabólico. A dinâmica coerente é descrita através do formalismo matriz densidade onde os efeitos dissipativos e delocalização são incluídos através da equação de Lindblad. Assim, podemos descrever os processos como o de TEE e de SC em sistemas N/A, como o presente em complexos fotossintéticos e heterojunções. [1]G. D. Scholes et al. Nat. Mater. 5, 683, 2006 [2]E. Collini et al. Nature 463, 644, 2010 [3]G. S. Engel et al. Nature 446, 782, 2007
Síntese CoFe2O4/CoFe2 do tipo “Core-Shell”
Helena Bordini de Lucas (UFMT)
A produção de nanoestruturas magnéticas possui uma grande importância na área de caracterização e desenvolvimento de materiais. A ferrita de cobalto, usufrui de diversas vantagens na produção destas, tais como: baixo custo e fácil manuseio, além de inúmeras aplicações nas áreas de pesquisa em matéria condensada, física médica dentre outras. O objetivo deste projeto era obter um material magnético com alto valor energético, e acessível financeiramente, uma das estratégias para que isso aconteça é a utilização do fenômeno de Exchange Spring, onde acoplamos magneticamente um material com alta coercividade à outro de alta magnetização de saturação. Isso pode ser obtido através de redução química, transformando ferrita de cobalto em ferro cobalto e acoplando-os em um chamado “Core-Shell”, usando carbono como elemento redutor, por ser um elemento de fácil manuseio e aquisição. Os resultados magnéticos preliminares não foram muito animadores, havendo transformação desejada, mas em uma quantidade inferior, entretanto não inúteis para o ramo da física experimental e para a aquisição de conhecimentos nesta área. Por conseguinte, foi observado que para os objetivos finais é necessário que essa redução seja feita em uma atmosfera neutra controlada, uma vez que carbono tem mais aptidão para reagir com o oxigênio da própria atmosfera. Também se conclui que seria mais proveitoso o uso de outro redutor, tal como o Hidrogênio, para que se obtenha resultados mais rápidos e animadores.
Sobre a possibilidade de obter novos teluretos de ferro por mecano síntese
Kelli de Fátima Ulbrich (UFSC)
Apresentamos como a mecano-síntese pode ser usada para obter a fase Fe3Te2 na forma nanocristalina a partir da mistura de pós Fe60Te40. É a primeira vez que esta fase é obtida por uma reação de estado sólido induzida por um moinho de bolas. Na literatura ela é descrita como resíduo de decarbonilação de Fe3(CO)9Te2 ou como uma fase minoritária durante a tentativa de obtenção do composto LaFe4Ge6Te6. Esta fase é reportada no PDF 00-041-0759 onde o sistema cristalino é declarado como desconhecido. Neste trabalho, com apenas 3 horas de moagem a fase Fe3Te2 já se mostra presente e com 9 horas ela é predominante. A amostra moída por 9 h foi submetida a ação de temperaturas de até 500 oC e tanto os resultados de calorimetria, quanto de Difração de Raios-X confirmam a fase Fe3Te2 como a única fase cristalina presente (óxidos de Fe e Te foram testados). O caráter nanométrico pode ser atestado pelos picos de Bragg largos observados nos padrões de Difração de Raios-X e pelas imagens de Microscopia Eletrônica de Transmissão. Medidas da magnetização mostram que as amostras (apenas moída e tratada a 500 oC) tem um comportamento ferromagnético a baixa temperatura. A remanência magnética pequena demonstra diretamente que as amostras são superparamagnéticas à temperatura ambiente, mas as curvas FC-ZFC apresentam comportamento diferente do esperado. A elucidação do comportamento magnético e da estrutura cristalina da fase Fe3Te2 são dois objetivos da tese de Doutorado da autora deste trabalho.
Efeitos Não-Adiabáticos na Dinâmica Quântica
Kewin Sachtleben (UFSC)
Este trabalho tem como estudo a dinâmica de uma partícula confinada em um sistema de poços retangulares acoplados que oscilam devido a uma pertubação externa. A simplicidade do modelo tratado permite controlar exatamente o parâmetro que controla o hamiltoniano do sistema, e portanto, podemos obter o regime dinâmico do processo, seja quasi-estático, ressonante e ultra-rápido. É possível, portanto, fazer cálculos para testar a reversibilidade da dinâmica imposta ao sistema. Como uma aplicação deste estudo, calculamos a distribuição das flutuações de trabalho para diversos processos cíclicos e verificamos a igualdade de Jarzynski ( ou igualdade de Bochkov-Kuzovlev quântica).
Work distribution in a photonic system
Marcello Antonio Alves Talarico (UFSC)
A chamada Termodinâmica Quântica é o estudo dos princípios termodinâmicos dentro do contexto da física quântica. Um dos maiores desafios da Termodinâmica Quântica é mostrar como, a partir de algumas poucas partículas (regime dominado pela Mecânica Quântica), podemos obter as conhecidas leis da Termodinâmica (devidamente adequadas a essa situação). Nesta apresentação mostraremos uma simulação utilizando a plataforma óptica para uma medida de trabalho. Como exemplo o sistema simulado será descrito pelo hamiltoniano do oscilador harmônico unidimensional, ligado a um banho térmico o que permite que escrevamos o estado térmico do sistema. E com isso obtemos a distribuição de trabalho para esse sistema, sob a ação de um deslocamento em momento.
Excitação Rotacional por Pósitrons
Marcos Barp (UFSC)
O cálculo de seção de choque rotacional é apresentado para o espalhamento de pósitrons por metano. O cálculo é feito através de um modelo onde a interação é considerada como octopolar de longo alcance. São discutidos os resultados verificando a dependência da seção de choque em relação à energia incidente do pósitron e em relação ao ângulo entre o vetor de onda incidente e o vetor de onda espalhado. É analisado o limiar energético dos fenômenos envolvidos, a validade da aproximação de Born e a implicação do grupo de simetria Td para o modelo.
Cut in the azimuthal angle of lepton pair production
Marcos Kendi Yamasaki (UFSC)
The pp collisions at LHC at 13 TeV can be analyzed through Drell–Yan process with optimum factorization scale, $\mu_F$, as it includes next-to-leading order accuracy already at leading order. We do a cut in the azimuthal angle of leptons pair, this procedure reduces $\mu_F$. Consequently, it allows one to obtain observables of low $x$ region with less uncertainty, improving the probing of parton distribution functions.
Buracos negros acústicos em condensados de Bose-Einstein relativísticos
Rodrigo Turcati (UFSC)
Nos últimos anos, modelos acústicos que utilizam como sistema físico condensados de Bose-Einstein relativísticos têm sido frequentemente empregados para se obter uma melhor compreensão de propriedades cinemáticas e dinâmicas da gravitação. O formalismo em que tais sistemas acústicos são investigados pertence ao campo de pesquisa denominado Modelos Análogos da Gravitação. Embora tais condensados ainda não sejam factíveis do ponto de vista experimental, estes sistemas permitem entender aspectos de métricas que até então não possuíam análogos, viabilizando, desta maneira, novas investigações teóricas e numéricas de tais espaços. Neste contexto, o objetivo desta apresentação é mostrar um panorama geral das propriedades da física de buracos negros que podem ser explorados utilizando como sistema físico condensados de Bose-Einstein relativísticos. Uma vez demonstrado que vários aspectos usuais da gravitação podem ser compreendidos no cenário de espaços acústicos, iremos mostrar que objetos não-métricos da gravitação – como o aether, campo este comumente encontrado nas gravitações de Einstein-aether e Horava-Lifshitz – também podem ser incorporados no formalismo de Modelos Análogos. Com isso, teremos os elementos necessários para simular o análogo do horizonte universal, horizonte este que atua como barreira causal responsável por capturar modos de excitação superluminais nestas teorias modificadas da gravitação.
Pôsteres
Preservação da cultura indígena através do estudo e divulgação da cultura estelar tupi-guarani
Anna Leticia de Lima Silva (IFPB)
Este trabalho surgiu a partir da urgência na divulgação de dois temas importantes no processo de educação e cidadania: Astronomia e Cultura indígena. Fizemos esta relação ser possível através do estudo da cultura estelar Tupi-Guarani, relatada em trabalhos oriundos dos registros do frade capuchinho Claude D’abbeville. Nossa pesquisa assumiu um caráter teórico e de campo, pois além das revisões bibliográficas, realizamos uma pesquisa online sobre conhecimento e envolvimento do público com temas relacionados aos povos indígenas e astronomia básica, com participantes de todo Brasil. Os resultados da pesquisa, apesar de preocupantes, nos nortearam na elaboração do material lúdico, visando a promoção da astronomia básica e o resgate cultural indígena. Utilizamos parte deste material em uma aula para a turma do 5º ano da E.M.E.F Cícero Leite, em João Pessoa – PB, com bom aproveitamento. Esperamos que os dados dispostos em nossa pesquisa colaborem com futuros trabalhos e instiguem projetos antropológicos de resgate cultural indígena nas escolas do Brasil, bem como a divulgação científica, a partir da promoção do interesse em astronomia.
Combinando Espectros do SDSS com a Fotometria do GALEX para a Aplicação do Software de Síntese Espectral STARLIGHT.
Ariel Werle (UFSC)
O código de síntese espectral STARLIGHT é uma ferramenta que permite a extração de propriedades físicas codificadas em espectros de galáxias, para tanto, o código ajusta a componente estelar do espectro de uma galáxia usando uma base de espectros de populações estelares simples. Recentemente, o STARLIGHT foi estendido para para permitir uma maior variedade de aplicações, entre as novas funções do código está o ajuste simultâneo de espectros e fluxos fotométricos, permitindo a análise de faixas de comprimentos de onda em que grandes bancos de dados espectroscópicos ainda não foram desenvolvidos. Uma possibilidade para explorar esta nova capacidade do STARLIGHT está na combinação de espectros ópticos do Sloan Digital Sky Survey (SDSS) com a fotometria ultravioleta do Galaxy Evolution Explorer (GALEX), no entanto, a combinação destes dados não é trivial, considerando que a largura à meia altura da função de distribuição de ponto das imagens do GALEX é maior do que a abertura em que os espectros do SDSS são medidos. Neste trabalho, apresentaremos duas maneiras indiretas de calcular magnitudes nas bandas do GALEX consistentes com espectros do SDSS. Por fim, usaremos o STARLIGHT para ajustar as magnitudes estimadas juntamente com os espectros ópticos de uma pequena amostra de galáxias.
Um estudo de propriedades geométricas dos espalhamentos próton-núcleo
Betânia Camille Tumelero Backes (UFSC)
Neste trabalho realizamos um estudo de propriedades geométricas de colisões do tipo próton-núcleo (pA) e núcleo-núcleo (AA) em altas energias. Em particular, propomos uma abordagem óptico-geométrica, baseda na aproximação óptica do Modelo Glauber, voltada ao estudo das seções de choque inelástica pA e AA e de sua evolução com a energia no centro de massa. No âmbito desta abordagem, formulada no espaço de parâmetro de impacto, apresentamos ainda formas analíticas simples aplicáveis no estudo de outras quantidades geométricas, tais como o número efetivo de nucleons participantes em colisões núcleo-núcleo e o número de colisões entre pares de nucleons. Embora não observadas experimentalmente, estas quantidades são úteis no estudo de colisões de íons pesados em altas energias, principalmente na determinação de classes de centralidade de eventos (centrais, semi-centrais, semi-periféricos e periféricos). Apresentamos ainda aplicações do modelo aos dados recentemente obtidos pela colaboração CMS do Large Hadron Collider (LHC), bem como previsões para energias mais altas.
Polarização do Vácuo na Eletrodinâmica Quântica
Bruna de Oliveira Stahlhoffer (UFSC)
O sucesso da Eletrodinâmica Quântica se deve, em grande parte, ao avanço nas técnicas de regularização capazes de eliminar as divergências dos cálculos tornando a teoria finita. É feita uma revisão da literatura para o cálculo do diagrama de Feynman da polarização do vácuo utilizando-se a técnica de Pauli-Villars para a regularização em ordem dominante. Por fim, é estudada a renormalização (na camada de massa) da carga do elétron, com a reobtenção da equação do grupo de renormalização.
Digging in the dust! How diffuse ionized gas affects dust estimation
Eduardo Alberto Duarte Lacerda (UFSC)
The Calar Alto Legacy Integral Field Area Survey (CALIFA) observed a sample of ~600 galaxies in the local universe with spatially resolved spectroscopy. A constant trouble in the analysis of observational astronomical data is how to deal with the dust content of galaxies. Using CALIFA sample we separate emission from star-forming (SF) regions from that of the diffuse ionized gas (DIG) in an attempt to map variations in dust content among these two major contributors to the emission lines in galaxies.
A eficiência do uso de modelos em escala no ensino-aprendizagem de Astronomia e Física na educação básica
Edwar Davila Montenegro (IFPI)
A literatura especializada aponta para as dificuldades no ensino-aprendizagem, em todos os níveis de ensino, dos modelos científicos relacionados a tamanhos e velocidade fora dos padrões experimentados cotidianamente. Tal situação, agudizada no ensino fundamental, tem nos conteúdos de astronomia um grande desafio, pois os fenômenos e modelos físicos abstratos, inerente a seu currículo, costumam ser pouco compreendidos nesse nível de ensino. Contudo a bibliografia especializada defende o uso da Modelagem como uma atividade fundamental na área de ciências visto que esta metodologia estabelece relações de significado entre teoria e os fenômenos ou objetos. Neste sentido o presente trabalho apresenta os resultados da pesquisa realizada mediante a utilização de modelos em 3D e 2D em escala, com alunos do 8º e 9º anos de escolas públicas de Teresina-Pi
Software Stellarium no Ensino de Astronomia: Uma Abordagem Didática através de uma História Interativa
Elis Regina Albano (IFSul)
Este trabalho foi realizada como forma de auxilio nas aulas de física, geografia e matemática, a fim de levar a cada educando o conhecimento do software Stelalrium que já estava previamente instalado, também os alunos receberam um manual de instalação e manuseio do software a fim de instalarem em seu PC para o uso, pois, os professores encontram dificuldades dos alunos em visualizar por exemplo as coordenadas no céu pelo fato de não conseguirem visualizar as linhas, assim como instigar aos alunos a querer aprender mais. Como a maioria dos alunos não tinha conhecimento do software, e tão pouco de astronomia, essa pratica começou a se desenvolver nas atividades do Politécnico no turno inverso, aumento o empenho dos alunos e com isso o seu comprometimento com as atividades oferecidas pela escola. Após esse momento foi montado o Planetário móvel do Instituto Ifsul, com o objetivo de colocar em funcionamento o Telescópio Celestron, que havia desde 2010 no campus e não tinha uso, no ano de 2017 será dado continuidade nos projetos sendo integrada escola de ensino médio estadual ao Insituto Federal, uma parceria que promete dar muito certo.
Investigação sobre efeitos rotacionais moleculares na aniquilação de pósitrons via método Zero Range Potential
Eliton Popovicz Seidel (UFSC)
O método Zero Range Potential é uma aproximação na qual o alcance do potencial que descreve o alvo é reduzido à zero. Por conta disso, o pósitron pode ser tratado como se fosse uma partícula livre desde que respeite uma condição de contorno imposta pelo método. A utilização deste método nos permite calcular tanto a seção de choque quanto o parâmetro de aniquilação (Zeff) referente à colisão pósitron-molécula. Neste trabalho, estudamos como os estados de rotação da molécula impactam em tal parâmetro de aniquilação na colisão pósitron-H2.
Efeito Ramsauer-Townsend: espalhamento de elétrons por átomos de Xe a baixas energias
Felipe Burille (UFFS)
No presente trabalho estudamos experimentalmente o efeito Ramsauer-Townsend no espalhamento de elétron de baixa energia por átomos de Xenônio, dessa forma, o objetivo do trabalho foi comparar os resultados experimentais com aproximações teóricas da seção de choque da literatura. Tal estudo foi realizado submetendo um tiratron a gás (mod. 2D21) a duas diferentes condições de temperatura. Visto que o tal efeito requeria a teoria ondulatória da mecânica quântica por estar relacionada à velocidade do elétron, a análise deste não era possível a partir de considerações exclusivamente clássicas. Deste modo, a formulação da teoria de espalhamento dada pela mecânica quântica foi necessária para explicar este fenômeno descoberto independentemente por C. Ramsauer e J. Townsend. Com a configuração experimental proposta, obtivemos a curva de seção de choque para o espalhamento de elétrons de baixa energia por átomos de Xenônio e, concordando com os resultados teóricos e experimentais contidas na literatura, tal seção de choque apresenta um pronunciado mínimo quando a energia do elétron incidente é aproximadamente 0,8 eV. Palavras-chave: Efeito Ramsauer-Townsend; espalhamento de elétrons; Xenônio.
Moagem como agente promotor da valorização de resíduos
Gabriela Slompo Pereira (UFSC)
Neste trabalho é apresentado como a moagem/mecano-síntese pode ser usada para modificar e controlar a microestrutura das fases cristalinas presentes na carepa derivada do processo de laminação do aço. A Mecano-síntese é uma reação de estado sólido induzida por um moinho de bolas enquanto que a moagem apenas altera a microestrutura do material. Na literatura a carepa é descrita como película de óxido de ferro que se forma na superfície do aço laminado a quente, sendo removida com sprays de água em alta pressão, entre outros métodos. Neste trabalho é mostrado como a Difração de Raios-X (DRXd) foi usada para identificar as fases cristalinas presentes nas amostras de Carepa estudadas e também como a DRX foi usada para quantificar tais fases como função do tempo de moagem. O caráter nanométrico das amostras moídas pode ser atestado pelos picos de Bragg largos observados nos padrões DRX. Medidas de magnetização mostram que as amostras têm um comportamento dependente das mudanças na concentração da magnetita com o tempo de moagem. Um dos objetivos desse trabalho é avaliar como o processamento do resíduo sólido pode ser usado para agregar valor ao mesmo e como as técnicas físicas podem ser aplicadas para caracterizar o produto e compreender quais mudanças necessárias no processamento para viabilizar o reúso desse material pela própria indústria geradora.
Construção e Caracterização de um Fluxgate Paralelo
Gisele Mayara Randon Pavellegini (UFFS)
Sensores fluxgate são dispositivos que medem a magnitude e direção do campo magnético em um alcance de 10-10 a 10-4 T. O primeiro sensor for construído por H.P. Thomas em 1931, desde então, seu desenvolvimento foi rápido, muito em virtude da utilização desses dispositivos na Segunda Guerra Mundial e também por inúmeras outras aplicações. A pesquisa tem como objetivo a construção e caracterização de um fluxgate paralelo, pois seu design de núcleo é utilizado em dispositivos simples e com melhores parâmetros de ruído. Os núcleos foram construídos a partir de eletrodeposição de NiFe sobre substrato de cobre. Posteriormente foram enroladas as bobinas excitadora e coletora – utilizando fio de cobre esmaltado – ao redor do núcleo para a passagem da corrente de excitação e para a coleta do sinal. Utilizando o modelo de Forster separou-se a bobina coletora em duas ligando-as em série. A montagem experimental empregada nas medidas operou com o uso de um gerador de função, um osciloscópio e um conjunto de bobinas de Helmholtz. A excitação da bobina primária foi feita através de ondas senoidais utilizando o gerador de função. O sinal captado foi digitalizado por um osciloscópio e posteriormente tratado utilizando-se a transformada de Fourier discreta para a obtenção do valor do campo magnético externo pela análise do segundo harmônico da frequência de excitação.
Morfometryka: Uma nova maneira de estabelecer a classificação morfológica das galáxias
Graciana Brum João (UFSC)
As propriedades morfológicas de uma galáxia são resultado de sua formação, evolução e interação com o meio. Galáxias em clusters podem ter vários caminhos evolutivos, o que pode refletir em sua morfologia. Tradicionalmente, a morfologia das galáxias tem sido estimada manualmente e visualmente, ou seja, um especialista examina as imagens de galáxias e identifica características que distinguem o objeto como pertencente a uma classe específica de galáxias. Este paradigma de classificação é fortemente subjetivo, é propenso a erros e não pode ser aplicado aos grandes bancos de dados. Assim, é imperativo quantificar a morfologia da galáxia como quantidades mensuráveis que podem ser codificadas num algoritmo. Apresentamos um sistema morfométrico para classificar automaticamente galáxias a partir de imagens astronômicas. O MFMTK inclui as versões originais e modificadas do sistema CASGM e novos parâmetros de Entropia e Espiralidade. Usando uma amostra de galáxias espirais e elípticas do projeto Galaxy Zoo como um conjunto de treinamento, foi empregada a técnica de Análise de Discriminante Linear para classificar 4478 galáxias do EFIGI, 14123 galáxias do NA e 779235 galáxias do SDSS Legacy. O teste de validação cruzada mostra uma precisão de mais de 90% com esse esquema de classificação. Esse trabalho mostra como o MFMTK foi desenvolvido e quais foram os resultados obtidos até agora.
Método de dinâmica molecular não-adiabática baseado em Ehrenfest e Hückel estendido
Graziele Bortolini (UFSC)
Do ponto de vista teórico, uma descrição confiável do processo de excitação em um sistema molecular requer uma descrição realista desse sistema, incluindo efeitos produzidos pelo ambiente. Para isso é necessário um formalismo teórico/computacional capaz de levar em conta a dinâmica do processo que é caracterizada por efeitos quânticos (dinâmica eletrônica) e clássicos (dinâmica nuclear). Visando isso, um método computacional híbrido clássico/quântico foi desenvolvido pelo grupo DinEMol (Dinâmica de Elétrons em Moléculas), baseado no formalismo de Ehrenfest e de Hückel estendido, com ele fomos capazes de descrever efeitos não adiabáticos de relaxação vibracional intramolemular do átomo de Benzeno e a dinâmica de fotoisomarização das moléculas de Stilbeno e Azobenzeno.
Temperatura de compensação em modelos de Ising tri-camadas
Ian Jordy Lopez Diaz (UFSC)
Nós estudamos as propriedades termodinâmicas e magnéticas de um modelo de Ising tri-camadas. O sistema é composto por três planos, cada qual podendo ter exclusivamente átomos de um entre dois tipos (A ou B). As interações entre pares de átomos do mesmo tipo (A ou B) são ferromagnéticas enquanto as interações entre pares de átomos de tipos diferentes (um átomo de tipo A e um de tipo B) são antiferromagnéticas. O estudo é realizado através de uma abordagem de campo médio e o comportamento magnético do sistema em função da temperatura é obtido numericamente. Verificamos a ocorrência de um fenômeno de compensação e determinamos as temperaturas de compensação, bem como as temperaturas críticas do modelo, em função dos parâmetros do Hamiltoniano. Nós apresentamos diagramas de fase e uma discussão detalhada acerca das regiões do espaço de parâmetros para as quais o fenômeno de compensação ocorre ou deixa de ocorrer.
Materiais Lúdicos Avaliativos para a Disciplina de Física
Katiele Valéria Pereira Brito (UFMT)
A ideia principal da Teoria da Aprendizagem Significativa é identificar o que o aluno já sabe, averiguando os subsunçores para que a aprendizagem seja significativa, e construir o conhecimento a partir deste ponto. Entretanto, após o desenvolvimento da aula qual a melhor maneira de avaliar se o aluno realmente compreendeu o conteúdo abordado? Pensando nessa problemática, os alunos do Instituto de Física da UFMT desenvolveram, no projeto de extensão Física na Nuvem e no Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência, materiais avaliativos para verificação da aprendizagem. Os materiais avaliativos foram desenvolvidos para ter um aspecto lúdico. Outra forma de avaliar os alunos foi desenvolvida baseada nos métodos “Instrução pelos colegas” e “Ensino sob Medida”. Com base nesses métodos foram feitos questionários aos quais eram inicialmente respondidos individualmente, e após eram discutidos com toda a turma. Com o intuito de incentivar a leitura, foi desenvolvida, também, a atividade “Tarefa de Leitura”, na qual foram criadas cartilhas com os conteúdos das aulas que seriam ministradas. Nessas cartilhas continham histórias, curiosidades e desenhos ilustrativos dos conteúdos. De uma forma geral, ao utilizar as atividades avaliativas, notamos que o desempenho dos alunos foi bastante produtivo. O conhecimento construído foi aparentemente significativo para os alunos, que se mostraram mais dispostos a responder as questões, a fazer perguntas e discutir entre os colegas.
Fase FeSe supercondutora: mecano-síntese, purificação e caracterização
Kevin Voigt (UFSC)
Na literatura a fase FeSe tetragonal é descrita como supercondutora em temperaturas abaixo de 10K, neste trabalho apresentamos a mecanossíntese como ferramenta para obtenção da fase supercondutora na forma nanocristalina a partir da mistura de pós Fe50Se50. É a primeira vez que esta fase é obtida em presença acima de 50%, por uma reação de estado sólido induzida por um moinho de bolas. Em nosso trabalho com apenas 3 horas de moagem a fase FeSe tetragonal já se mostra presente com fração superior a 50%, entre as fases cristalinas identificadas. Infelizmente com o aumento das horas de moagem a fase FeSe hexagonal se torna a fase dominante, até períodos de moagem de 24h. A amostra moída por 3 h foi submetida a ação de temperaturas de até 500 oC e tanto os resultados de calorimetria, quanto de Difração de Raios-X confirmam a fase FeSe tetragonal como majoritária entre as fases cristalinas presentes (óxidos de Fe e Se também foram testados). O caráter nanométrico pode ser atestado pelos picos de Bragg largos observados nos padrões de Difração de Raios-X e pelas imagens de Microscopia Eletrônica de Transmissão. Medidas da magnetização mostram que as amostras (apenas moída e tratada a 500 oC) tem um comportamento ferromagnético a baixa temperatura. A remanência magnética pequena demonstra diretamente que as amostras são paramagnéticas à temperatura ambiente, e as curvas FC-ZFC apresentam comportamento de acordo com o esperado, com temperatura crítica entre 8k e 12 k.
Caracterização de um cristal líquido colunar para aplicação em dispositivos optoeletrônicos
Larissa Gomes França (UFSC)
A produção de células solares orgânicas eficientes tem, como fatores importantes, um longo comprimento de difusão do éxciton e alta mobilidade de carga. Os cristais líquidos surgem como materiais promissores, por apresentarem, além dessas propriedades, um elevado ordenamento molecular. [1,2] A alta mobilidade de carga é característica nos cristais líquidos colunares, uma vez que o transporte de carga é praticamente unidimensional, ocorrendo ao longo das colunas. [3] Este trabalho apresenta os resultados preliminares das caracterizações de um cristal líquido discótico contendo benzoperileno como centro aromático, para aplicação em células solares orgânicas. A caracterização das propriedades mesomórficas do composto realizada por difração de raio X, calorimetria diferencial de varredura e microscopia óptica de luz polarizada, revelou que o material apresenta a mesofase colunar hexagonal a temperatura ambiente, tornando-o atrativo para aplicações práticas. A partir das caracterizações fotofísicas realizadas em filme fino e solução, observou-se que o material exibe propriedades ópticas na região visível do espectro eletromagnético, com elevado rendimento quântico de fluorescência. [1] Kumar, M.; Kumar, S. Polymer Journal, 49, 85-111 (2017). [2]Ahipa, T. N.; Anoop, K. M.; Pai, R. K. New J. Chem., 39, 8439-8445 (2015). [3] Eccher, J. et al. ACS Appl. Mater. Interfaces, 5, 11935-11943 (2013).
PIBID — Expandindo Universos
Leilane Gomes Duarte (UFMT)
O PIBID/Física desenvolve o projeto “Expandindo Universos”, que tem o objetivo de despertar o interesse dos alunos do 9° Ano do ensino fundamental para a área da Física. O objetivo do trabalho foi propiciar aos alunos um maior contato com a Física desde o 9° ano. Esta estratégia visa minimizar a falta de interesse que se origina em decorrência de acharem a disciplina difícil e entediante. O projeto está sendo realizado em uma escola municipal de Cuiabá – MT. Foram utilizados três métodos de ensino-aprendizagem: Experimentação Problematizadora, Instrução pelos Colegas e Ensino sob Medida. Como meio de reflexão, durante os experimentos e como meio avaliativo, os alunos responderam um questionário, que foi utilizado para uma discussão realizada com toda a turma. Nesta avaliação prezou-se por questões intrigantes, que despertassem o interesse dos alunos. De forma qualitativa, percebeu-se, através das aulas por experimentação, uma postura diferenciada dos alunos. Após as aulas os alunos se mostraram mais proativos na resolução de problemas e em sanar as dúvidas existentes. Durante a execução do trabalho notou-se a variedade de perguntas relacionadas aos fenômenos da natureza e o interesse dos estudantes pelas explicações. Contudo, notou-se, também, as sérias dificuldades que os estudantes possuem na compreensão dos conteúdos abordados. Existe uma grande barreira a ser vencida tanto pelos alunos quanto pelos professores do ensino fundamental.
Study of Homeotropic Alignment in Thin Films of Columnar Liquid Crystals
Luiza Spanamberg Silveira de Souza (UFSC)
In the field of materials, liquid crystals (LCs) have attracted remarkable interest when order and mobility are required. Organic electronic devices such as solar cells (OSCs), light-emitting diodes (OLEDs) and field effect transistors (OFETs) are well known examples of applications of LCs as semiconductors, since for an efficient performance those devices stand in need of specific molecular alignment and charge transport. In particular, discotic liquid crystals (disklike molecules) present columnar structures which can be oriented in two directions that permit unidimensional charge transport – it is possible to achieve a planar alignment (columns oriented parallel to the surface, usually applied in OFETs) and a homeotropic alignment (columns oriented perpendicular to the surface, usually applied in OSCs and OLEDs). However, to control the morphology in order to achieve monodomain films is a hard task [1,2]. In this work, we investigate the process of obtaining homeotropically aligned thin films for different discotic LCs. The purpose with the oriented films is applying them in OSCs devices in order to improve the efficiency. The materials used are perylene derivatives which exhibit an hexagonal columnar mesophase in a wide temperature range, including room temperature. The homeotropic alignment is achieved by thermal annealing the confined LCs films and verified by polarized light microscopy.
Astronomia de Perto: O universo visto pelo telescópio da notícia
Manuella Corrêa e Silva (UFRRJ)
Desde os primórdios as estrelas sempre criaram um fascínio sobre os homens, que buscavam formas de entender as luzes presentes no céu durante a noite. Se até séculos atrás as informações eram encontradas apenas nos livros, hoje o uso de recursos tecnológicos, como computadores e smartphones, tem facilitado o acesso quase instantâneo aos acontecimentos mundiais. Logo, utilizar esses adventos pode ser um grande passo para aproximar a população de temas astronômicos. Apesar da presença da tecnologia ser um facilitador na busca por informação, para a maioria dos brasileiros existe uma grande dificuldade quando se trata de manter-se atualizado no campo da astronomia. Isso ocorre porque a maioria dos sites com esses temas está em inglês ou não é de fonte confiável. Sendo assim o PET Física da UFRRJ tem trabalhado na produção de vídeos semanais de curta duração, voltados para a divulgação de notícias de astronomia. Essa proposta impulsiou a criação de um canal chamado “Astronomia de Perto”, onde são apresentadas notícias com informações obtidas no site da “National Aeronautics and Space Administration”, da “European Space Agency” e de artigos científicos. Com duração de 3 a 5 minutos, em cada vídeo há dois apresentadores que transmitem a notícia com linguagem coloquial, atraindo o público de todas as idades. Consideramos que a proposta pode aproximar a sociedade do meio acadêmico, servindo como elemento de divulgação das demais atividades realizadas dentro dos grupos de pesquisa.
Caracterização de semicondutores líquido-cristalinos e de nanopartículas metálicas para formação de sistemas híbridos com propriedades eletro-ópticas aprimoradas
Michele D. Tonet (UFSC)
Cristais líquidos (CL) são materiais que se destacam por exibirem propriedades intermediárias entre sólidos e líquidos, as quais são apropriadas para aplicações em dispositivos eletrônicos, como diodos emissores de luz, transistores e células fotovoltaicas. O ordenamento molecular e a elevada mobilidade de carga são resultado da forte interação entre os núcleos aromáticos, enquanto a fluidez deve-se à fraca interação entre as cadeias alifáticas [1,2]. Uma forma de aumentar a condutividade elétrica destes materiais é através da dopagem com nanopartículas metálicas. Além disso, o sistema híbrido influenciado pela banda de ressonância plasmônica dos nanomateriais pode ter as propriedades ópticas otimizadas [1]. Neste trabalho, temos como principal objetivo estudar a influência da incorporação de nanoesferas e nanobastões de ouro em dois cristais líquidos discóticos com centros aromáticos distintos. A fase colunar hexagonal apresentada pelos dois CLs foi confirmada por difração de raios X. Através de espectroscopia de absorção UV-vis e de fotoluminescência, observou-se que os CLs exibem propriedades ópticas na região visível do espectro. Os filmes finos analisados por microscopia de força atômica apresentaram uma morfologia adequada para aplicação em dispositivos. Os resultados preliminares mostraram que a incorporação de nanobastões nos CLs gera uma nova banda de absorção.[1] M. Mishra, S. Kumar, R. Dhar. RSC Adv., 2014, 4, 62404. [2] S. Kumar, NPG Asia Materials 2014, 6, 82.
Índices de Lick e a Evolução Química das Galáxias
Muryel Guolo Pereira (UFSC)
Os espectros de galáxias e estrelas carregam consigo informações sobre sua composição química e sua historia de formação estelar. Diferentes regiões espectrais mostram diferentes informações. Índices espetrais como os de Lick e o Dn(4000) são uma maneira de extrair essas informações e quantificá-las. Apresentamos aqui previsões teóricas do comportamento de vários índices em função da idade de populações estelares e comparamos com os índices observados em 2963 galáxias do SDSS(Sloam Digital Sky Survey), calculados com um programa de nossa autoria.
Influência da cor das galáxias na qualidade dos ajustes de bases alpha-enhanced
Rafael Pacheco Cardoso (UFSC)
Bases de populações estelares simples (SSPs, do inglês simple stellar populations) são utilizadas na síntese espectral de galáxias. O Starlight é um programa que faz esse tipo de ajuste, combinando populações estelares de forma a modelar uma galáxia observada. Vazdekis et al.(2015) criaram um conjunto de populações estelares com alto alpha-enhancement (alpha/Fe). Utilizando estas SSPs tentamos modelar galáxias do Sloan Digital Sky Survey. Com as informações de cores das galáxias, podemos analisar se a qualidade do ajuste depende de onde uma galáxia reside no diagrama cor–magnitude. Nossos resultados mostram que as galáxias que necessitam de mais componentes com alto alpha/Fe para serem bem ajustadas são as que estão no chamado vale verde, enquanto tanto as galáxias da nuvem azul quanto da sequência vermelha são ajustadas igualmente bem pelas duas bases.
Astrofotografia como meio facilitador para disseminação do ensino de física e astronomia
Renato Fernandes Bandeira (IFPB)
A astrofotografia é uma ciência que, aliada a uma arte, vem se destacando no cenário mundial, uma vez que é crescente a cada dia, o número de pessoas que passam a estudar e praticar esta atividade. No cenário nacional, a Paraíba tem se destacado, devido às atividades realizadas pelo GPA/IFPB – Grupo de Pesquisa em Astrofotografia do IFPB – Instituto Federal da Paraíba. O GPA já organizou quatro encontros estaduais de astrofotografia. Os encontros já contaram com a participação de mais de cem entidades, físicas e jurídicas, que podem, durante três dias ao ano, compartilhar o conhecimento e praticar novas técnicas. Além dos encontros estaduais, o GPA também organiza expedições para obtenção de imagens em diversos locais da Paraíba, auxiliando na divulgação desses locais. O trabalho que vem sendo realizado, tem como objetivo principal, aumentar o interesse do público em geral em temas pouco difundidos tais como: mecânica celeste, óptica, estudo do espectro de luz e instrumentação astronômica. A aquisição de imagens astronômicas, vem sendo incorporada por estas comunidades, devido à visão artística e prática que essa atividade proporciona, e assim, o entusiasmo de várias pessoas que resolveram iniciar na prática, foi só uma questão de tempo. Hoje o GPA conta com cinco participantes fixos, dos quais três já foram premiados em concursos a nível nacional. O Grupo também mantém uma agenda de expedições para estudos e práticas da astrofotografia.
Caminhos para Fomentar uma Aprendizagem Libertadora: Relato de uma Oficina de Astronomia na Perspectiva Centrada no Aluno
Thais Costa Brunelli (UFMT)
No ano de 2016, com aporte teórico na Abordagem Centrada no Aluno de Carl Rogers (ROGERS e ROSENBERG, 1977), foram realizadas atividades de ensino de Astronomia, com turmas de educação infantil em escolas rurais no interior do Estado de Mato Grosso. O estudo da Astronomia na infância, segundo Peixoto e Curval (2014), é de substancial relevância para a ampliação do conhecimento da criança, possibilitando-lhe estabelecer arcabouços conceituais e espaciais que acarretem na melhora de sua percepção e discernimento entre o imaginário e o real. As atividades relacionadas à Astronomia foram desenvolvidas em formato de oficinas, aplicadas de acordo com a fase escolar em alunos que tinham entre três e doze anos de idade. Por intermédio dessas oficinas, foi possível observar o interesse das crianças pelo tema proposto ao lhes assegurar liberdade para questionar. Foi possível notar, em seus discursos, o entendimento de conceitos físicos como sendo distintos da forma com que anteriormente haviam assimilados, bem como respondidos questionamentos a respeito da composição do Sistema Solar e das distâncias e dos tamanhos dos astros, em escala, com relação ao Sol. Esse ponto foi imprescindível para que observássemos indícios de aprendizagem significativa, pois ao oferecer um ambiente confiável, acolhedor, os alunos se sentiram seguros e responsáveis para conduzir o próprio aprendizado, tendo os monitores como mediadores do conhecimento.
Dobby: Um programa para medir linhas de emissão
Thomas Zerrenner Florido (UFSC)
O processo físico envolvido em uma linha de emissão consiste em um determinado átomo ou molécula que faz uma transição de um estado de mais alta energia para um de mais baixa energia, emitindo um fóton. Dessa forma quando observa-se um espectro de uma linha de emissão percebe-se um repentino crescimento e decrescimento no fluxo de energia, causado pelos fótons emitidos pelos átomos ou moléculas. Cada emissão corresponde a um determinado átomo ou molécula. Na astrofísica a linha de H-alpha, linha de emissão do hidrogênio pertencente a série de Balmer (transição do terceiro para o segundo estado excitado), é frequentemente uma das mais intensas. No caso de H-alpha sabe-se há relação com regiões de formação estelar. As linhas de emissão que são frequentemente intensas na astrofísica além de H-alpha (na faixa visível do espectro) são OII, H-beta, OIII, NII e SII. São nessas linhas que o programa se concentra atualmente (posteriormente serão incluídas linhas menos intensas). Dessa forma, no meu mestrado tenho desenvolvido um programa (chamado Dobby) na linguagem de programação python que pretende medir linhas de emissão espectrais com interesse astrofísico (na faixa visível do espectro). O programa atualmente faz ajustes nas linhas de emissão com dois modelos (gaussiano e Gauss-Hermite, que podem ser escolhidos pelo usuário). Futuramente pretende-se mensurar características das linhas sem fazer ajustes.
Estudo do disco de acréscimo e do flickering da nova anã OY~Carinae em quiescência
Wagner Schlindwein (UFSC)
Em novas anãs (NAs), uma estrela de tipo tardio transfere matéria para uma companheira anã branca através de um disco de acréscimo. NAs sofrem erupções recorrentes em escalas de tempo de dias-meses, nas quais o disco de acréscimo aumenta de brilho por fatores 20-100. As erupções são explicadas em termos ou de uma instabilidade termo-viscosa no disco (DIM) ou de uma instabilidade na taxa de transferência de matéria da estrela doadora (MTIM). O DIM prevê que a matéria se acumule num disco de baixa viscosidade (α ~0.01) em quiescência, enquanto no MTIM a viscosidade do disco é sempre alta (α ~ 0.1). Podemos medir α através da análise do flickering, que é uma cintilação intrínseca de brilho em escalas de tempo de segundos a dezenas de minutos vista em curvas de luz de NAs. Se a componente disco do flickering é causada por turbulência magneto-hidrodinâmica, é possível inferir α a partir da amplitude relativa do flickering. A nova anã OY Car foi observada com o SOI/SOAR de fevereiro a abril de 2014. OY Car apresenta variações de brilho de ~ 30% ao longo das observações; separamos os dados em estados de brilho baixo e alto. Usamos as formas dos eclipses da anã branca e do bright spot para revisar os parâmetros binários. Aplicamos a técnica de mapeamento por eclipses em 3D para obter mapas de emissão superficial do disco e da borda do mesmo, tal como, mapas de flickering no disco e sua borda.
Ciências em Recortes: Divulgação Científica para Crianças e Adolescentes
Wanessa Afonso de Andrade (UFRRJ)
Sabe-se que, em todas as partes do mundo, há uma grande necessidade de divulgar os acontecimentos científicos para que as pessoas percebam a necessidade e a importância ciência para a sociedade. Atualmente, devido aos avanços tecnológicos dos últimos anos, o uso das chamadas mídias sociais têm ocorrido desde muito cedo. Na atualidade as crianças e adolescentes procuram na internet, uma forma de se manter atualizado sobre os temais atuais e se divertir. Com isso, é possível pensar nessa ferramenta para que crianças e adolescentes possam entender com mais clareza temas de ciência e tecnologia. Nesse trabalho, apresentamos uma proposta de produção de vídeos, em torno de 1 min, que possam ser utilizados para apresentar e esclarecer termos presentes nas notícias que fazem parte do clipping “Ciências em Recortes”, produzidos desde 2012 pelo PET Física da UFRRJ. Os desenhos animados, o roteiro e o áudio foram produzidos por membros do grupo e teve como ideia explicar termos como “Big Bang”, “Camada de Ozônio” e “Ano-Luz”, facilitando a compreensão dos mesmos, apesar de estarem presentes em muitas notícias. A linguagem utilizada nos vídeos é acessível, com característica coloquial, e existe um personagem que se questiona sobre os temas abordados, gerando uma identificação por parte da criança e do adolescente. Como os vídeos são curtos, eles se tornam uma forma de linguagem visual que atende as necessidades da nova geração e assim de fácil compreensão para todas as idades.
(Ordem alfabética)