Dissertations / Theses on the topic 'Modelos atômicos'

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-12-16T12:06:59Z No. of bitstreams: 1 PDF - Vinícius de Sousa Lins.pdf: 4002855 bytes, checksum: 32d1c82364dfeb2cbced80e0bf55bb53 (MD5)
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This work aims to analyze the problem-experimentation in teaching Atomic models based on Delizoicov view by checking their methodological contributions to student learning of the 1st year of high school. Held the exhibition of some theoretical points, seek to provide contributions to the topic discussed, creating ways and means to the chosen path. Featuring the theme, we present the understanding that the student can use their previous knowledge about the nature of matter, and the experimental problem, improve their understanding of the world, going to have a more formal basis, ie closer to the concept scientific accepted. To teach atomic models present three educational moments of Delizoicov, where the first is the initial questioning, the second time, the organization of knowledge and the third and final time, the application of knowledge. We observed in this study that the application of teaching moments Delizoicov contributed to the pedagogical practice of professor of chemistry, encouraging the participation of students and allowing more efetividadena learning.
Este trabalho tem como objetivo analisar a experimentação problematizadora no ensino de Modelos Atômicos com base na visão de Delizoicov, verificando suas contribuições metodológicas no aprendizado dos alunos do 1º ano do ensino médio. Realizamos a exposição de alguns pontos teóricos, que buscam oferecer aportes para o tema abordado, criando assim meios e significados para o caminho escolhido. Caracterizando o tema, apresentamos a compreensão de que o aluno pode utilizar de seus prévios conhecimentos acerca da natureza da matéria, e com o problema experimental, aprimorar sua compreensão de mundo, passando a ter um embasamento mais formal, ou seja, mais próximo do conceito científico aceito. Para ensinar Modelos atômicos apresentamos os três momentos pedagógicos de Delizoicov, onde o primeiro é a problematização inicial, o segundo momento, a organização do conhecimento e no terceiro e último momento, a aplicação do conhecimento. Observamos neste estudo que a aplicação dos momentos pedagógicos de Delizoicov contribuiu para a prática pedagógica do professor de química, favorecendo a participação dos alunos e possibilitando mais efetividade na aprendizagem.

Orientador: Prof. Dr. Pedro Galli Mercadante
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física - MNPEF, 2016.
O presente trabalho traz o relato do conjunto de experiência sobre o desenvolvimento e aplicação de um módulo didático sobre tópicos de física moderna, em especial a física quântica, no Ensino Médio, a partir do estudo dos modelos atômicos. Atualmente a física moderna tem despertado bastante a curiosidade dos jovens. Isso porque eles são protagonistas de um mundo cada vez mais conectado, cujas tecnologias são fundamentadas na física desenvolvida no século XX. Diante disso, este trabalho foi desenvolvido sobre diferentes aspectos, objetivando contribuir com a melhoria do ensino de física no Ensino Médio, propondo a reflexão e inserção de conteúdos pouco explorados nas séries desse segmento. Para fundamentar esse trabalho, foi feita uma pesquisa com os professores de física do Ensino Médio, avaliando como são trabalhados os modelos atômicos e tópicos de física moderna em suas aulas, e uma análise de livros didáticos de física mais distribuídos nas escolas desse segmento. O resultado desse estudo mostrou que esses conteúdos são trabalhados de modo insatisfatório, não proporcionando uma aprendizagem significativa, ou mesmo nem são trabalhados. Com base nos pressupostos teóricos de David Ausubel e Joseph Novak, foi proposta uma sequência de aulas abordando os modelos atômicos desde as concepções dos antigos gregos, passando por modelos clássicos como Thonsom e Rutherford, e culminando no advento da mecânica quântica, trabalhando conteúdos importantes como a teoria de quantização, dualidade onda-partícula, princípio da incerteza e equação de Schrödinger. Dessa forma, busca-se a contextualização no ensino da física, fazendo uma ponte entre a física clássica e a física moderna. Essa proposta de trabalho foi aplicada em uma escola particular da cidade de Itu ¿ SP. Ao longo do curso, os alunos foram avaliados através da participação em sala de aula, tarefas propostas, elaboração de mapas conceituais sobre o tema e prova formal escrita. O resultado dessas avaliações foi bastante positivo, mostrando uma clara evolução cognitiva do aluno. Por fim, todo o material foi organizado, sistematizado em um conjunto de sete aulas e disponibilizado em um website.
This research brings a report of an experience set about the development and application of a didactic module about topics in modern physics, especially quantum physics, in high school, based on the study of atomic models. Nowadays, modern physics has aroused young learners¿ curiosity. This fact happens because they are protagonists of a world increasingly connected, with its technologies based on physics developed during twentieth century. Thus, this research was developed considering different aspects, in order to contribute with the improvement of the teaching of physics in high school, proposing the reflection and insertion of contents that are not exploited in the series of this segment. Underlying this work, it was done a research with the physics teachers from high school, aiming to evaluate the way atomic models and other topics of modern physics are taught in their classes, and also didactic books of physics that are generally delivered in high school were analyzed. The result of this research showed that these contents are taught in an unsatisfactory manner, what avoids a meaningful learning, or sometimes they are not even taught. Based on theoretical assumptions of David Ausubel and Joseph Novak, it was purposed a sequence of classes approaching atomic models since the ancient Grecian conceptions, extending to classic models as Thonsom and Rutherford and culminating in the advent of quantum mechanics, working with important contents such as the quantization theory, duality wave-particle, uncertainty principle and Schrödinger equation. Thus, it was aimed to contextualize the teaching of physics, establishing a relationship between classic and modern physics. This purpose of work was applied in a private school of Itu city, located in São Paulo state. During the course, students were evaluated through their involvement in classes, purposed tasks realization, elaboration of conceptual maps about the theme and written formal text. The results of these evaluations were quite positive, showing a clear cognitive evolution from the students. Finally, all the material was organized, systematized in a set of seven classes and available in website.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Educação, Programa de Pós-Graduação em Educação, 2011.
Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-11-12T13:39:09Z No. of bitstreams: 1 2011_LigiaMariaMartinhoPereiraChaves.pdf: 22121332 bytes, checksum: 141d4d7094bea57e64b4bda882e5e9ec (MD5)
Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2012-11-14T11:42:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_LigiaMariaMartinhoPereiraChaves.pdf: 22121332 bytes, checksum: 141d4d7094bea57e64b4bda882e5e9ec (MD5)
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Esta dissertação tem por objetivo identificar a História da Ciência apresentada nos conteúdos sobre modelos atômicos de Dalton, Thonson e Rutherford-Bohr dos livros didáticos de Química do Programa Nacional do Livro Didático do Ensino Médio (PNLEM) de 2007, caracterizando tanto as concepções de Ciência quanto as diferenças de abordagem entre esses livros. Para isso, desenvolveu-se revisão de literatura sobre a História da Ciência e sua abordagem no ensino de Ciências, bem como um estudo das informações históricas relativas aos referidos modelos atômicos, extraídas de pesquisas que contemplaram consulta aos documentos históricos originais. Este trabalho também contempla um levantamento sobre artigos científicos que caracterizam os livros didáticos de Química no Brasil e respectivas ênfases quanto à abordagem do conteúdo. A metodologia de análise dos livros didáticos consistiu na identificação e caracterização da abordagem histórica em todos os capítulos e seções relativas aos referidos modelos atômicos. A investigação foi desenvolvida por meio de uma estrutura de análise elaborada a partir do referencial teórico e de outros trabalhos de análise de livros didáticos. Os resultados desta pesquisa indicam que a História da Ciência contemplada nos livros didáticos de Química tende a reforçar uma visão dogmática, linear e descontextualizada, muito embora tenha sido constatado que dois livros didáticos diferenciam-se dos demais na abordagem histórica, na medida em que eles apresentam alguma contextualização histórica que contribui para uma visão menos dogmática da Ciência.. Por outro lado, fica evidente que mesmo a abordagem histórica desses livros é insuficiente par proporcionar uma visão mais abrangente da História da Ciência. A revisão sobre a história dos modelos atômicos de Dalton, Thomson e Rutherford-Bohr aponta lacunas e equívocos nos livros didáticos analisados. Em síntese, os resultados desta pesquisa vêm ao encontro de constatações em trabalhos aqui citados, os quais demonstram que os livros didáticos de Química reproduzem uma visão descontextualizada e não problematizada, o que jnos permite dizer que, nesse sentido, a abordgem é predominantemente ahistórica. Considerando que os dois livros que apresentam algum diferencial na abordagem histórica se enquadram no movimento de inovação de livros didáticos, constata-se que há necessidade do desenvolvimento de mais estudos sobre a inclusão da História da Ciência nos livros didáticos de Química. Nesse sentido, este trabalho fornece subsídios para a (re)elaboração de materiais pedagógicos, de modo a comtemplar aspectos mais abrangentes da História da Ciência como pressuposto para a educação científica e como forma de ampliação das oportunidades para a formação de cidadãos críticos e reflexivos quanto à realidade da construção do conhecimento científico. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT
The aim of this research is to identify conceptions about Science presented on atomic models by Dalton, Thomson and Rutherford-Bohr shown in Chemistry textbooks from The Brazilian Governmental Program for High School Textbooks Assessment and Delivery called: Programa Nacional do Livro Didático do Ensino Médio (PNLEM/2007), featuring both conception of Science as the difference between these books. The theoretical framework for these investigations was based on historical information taken from History of Science and its conceptions, as well as from two academic works about original documents related to the atomic models. The analysis of the Chemistry texbooks consists in methodology of the analytical categories drawn from the main historical information detached from theoretical work. The results of this work indicate the History of Science revealed in those texbooks tend to reinforce a dogmatic, linear an decontextuarized scientific knowledge, eventhough two of these textbooks differ from others, once they have a broad view of Science, less dogmatic. On the other hand, was concluded that the historical bckground found in those textbooks is insufficient to provide a more comprehensive view of the History of Science. The review about the history of atomic models identifies gaps and misconceptions in texbooks analized. To sum up, the results of this research are similar to findings in the studies mentioned, which show that the textbooks of Chemistry reproduce a descontextualized view and problematic, which allows us to say that in this wage, the approach is predominantly non-historical. There is need to develop further studies on the inclusion of the History of Science in Chemistry textbooks. In this way, this work provides the rationale for the (re)design of teaching materials, so as to include broader aspects of the History of Science as a prerequisite for Science education and as a means of increasing opportunities for training and refective and critical citizens the reality of the construction of scientifi knowledge.

This Study aimed to investigate how was the didactic transposition of atomic models in the first degree course in Chemistry, Sergipe in Federal University and two schools in the Network State Public High School in Aracaju-SE. Throughout the study, we expose a discussion among theorists with regard to the formation and action of teachers, didactic transposition and atomic models, aiming to show the different perceptions on this theme which has been researched and discussed by many researchers. Used as theoretical support for the discussion of the didactic transposition, the contributions of Chevallard (1991), which defines it as the work that makes an object of knowledge to teach, a teaching object. We chose to investigate one of the basic concepts of chemistry, the first models that explain the constitution of matter, because the chemistry, as science seeks to explain nature using models (theoretical representations). This research approach was qualitative and quantitative analysis, drawing on the comparative method, using pre-defined categories by content analysis (BARDIN, 2010). The tools utilized for data collection, semi-structured interviews and tests, respectively applied to teachers and students. Thus, the study sample was defined by four former students of the UFS and teachers from two schools in the State Schools of Aracaju-SE, being a center of excellence (in which students study in two shifts) and in other school that students study just one part, and forty students, twenty in each school studied, chosen randomly. We tried to analyze the didactic transposition of atomic models at two levels: the teacher who learns to be a teacher in the initial training course at the Sergipe in Federal University and high school educators that makes the didactic transposition of atomic models for students. Moreover, we noted and correlate the knowledge learned by students on the atomic models with the knowledge that teachers said they taught. The data collected and organized into categories that were indicative of the didactic transposition of atomic models was performed inadequately.
Este trabalho teve como objetivo investigar como ocorreu a transposição didática dos modelos atômicos no curso de licenciatura em Química da Universidade Federal de Sergipe e em duas escolas da Rede Pública Estadual do Ensino Médio de Aracaju-SE. Ao longo do estudo, buscamos expor uma discussão entre teóricos no que se refere à formação e atuação de professores, transposição didática e modelos atômicos, visando demonstrar as diferentes percepções acerca dessa temática que tem sido pesquisada e discutida por vários pesquisadores. Utilizamos como suporte teórico para a discussão da transposição didática, as contribuições de Chevallard (1991), que a define como o trabalho que faz um objeto de saber a ensinar, um objeto de ensino. Escolhemos investigar um dos conceitos basilares da química, os primeiros modelos explicativos de constituição da matéria, porque a química, enquanto ciência, procura explicar a natureza utilizando modelos (representações teóricas). Esta pesquisa teve como abordagem a análise qualitativa e quantitativa, apoiando-se no método comparativo, por meio de categorias pré-definidas através da análise de conteúdo (BARDIN, 2010). Utilizamos como instrumentos para coleta de dados, entrevistas semi-estruturadas e provas, respectivamente aplicadas às professoras e aos alunos. Desta forma, a amostra da pesquisa foi definida por quatro ex-alunas da UFS e professoras de duas escolas da Rede Estadual de Ensino de Aracaju-SE, sendo uma centro de excelência (em que os alunos estudam em dois turnos) e a outra escola em que os alunos estudam em apenas um turno, e quarenta alunos, sendo vinte de cada escola pesquisada, escolhidos aleatoriamente. Procuramos analisar a transposição didática dos modelos atômicos em dois níveis: do professor que aprende a ser professor, no curso de formação inicial da Universidade Federal de Sergipe e do professor de Ensino Médio que faz a transposição didática dos modelos atômicos para os alunos. Além disso, buscamos assinalar e co-relacionar os saberes aprendidos pelos discentes sobre os modelos atômicos com os saberes que as professoras dizem ter ensinado. Os dados coletados e organizados em categorias apresentaram indicativos de que a transposição didática dos modelos atômicos foi realizada de forma insuficiente.

Esta pesquisa analisa a história dos modelos atômicos no início do século XX a partir das contribuições de Joseph John Thomson, Hantaro Nagaoka, Ernest Rutherford, John William Nicholson e Niels Bohr e seus contemporâneos, enfatizando as explicações desde a Física Clássica até a introdução da Teoria Quântica. A tese apresenta uma introdução e oito capítulos. O primeiro capítulo procura dar conta do “estado da arte” antes da proposição dos modelos discutidos. Neste capítulo enfatizamos questões que se localizam no campo da ciência clássica, sem mergulhar no campo da teoria quântica nascente. Na continuidade, apresentamos seis capítulos, cronologicamente organizados com uma breve biografia de cada um dos cientistas mencionados e o detalhamento das idéias e dos episódios científicos que levaram às publicações que apresentaram seus modelos pela primeira vez. A publicação dos modelos de átomo quantizados teve grande impacto e suscitou muitos debates, o que nos levou a produzir o capítulo sete tratando especificamente desses embates. Para concluir no capítulo oito apresentamos algumas considerações sobre a integração das diversas trilhas investigativas que levam à publicação dos modelos atômicos discutidos; ao trabalho nas fronteiras de campos investigativos diversos; à intrincada dinâmica de poder entre campos, cientistas e publicações; e à afirmação de novos campos.
The present research examines the history of atomic models in the early twentieth century dealing with the contributions of Joseph John Thomson, Hantaro Nagaoka, Ernest Rutherford, John William Nicholson and Niels Bohr and his contemporaries. It emphasizes the explanations from the classical physics till the introduction of the Quantum Theory. This thesis presents an introduction and eight chapters. Chapter 1 presents the investigations which took place before the proposition of the models pointed out in the first paragraph. This chapter emphasizes the classical science, without diving into the quantum explanations. The next six chapters present a chronological sequence of biographies, ideas and publications and discuss the atomic models proposed by the quoted scientists. The publication of the papers on the quantized atom models had great impact and caused many debates, which led us to produce a specific chapter dealing with such subject. . In conclusion, the chapter eight presents some considerations about the integration of the investigative trails that led to the publication of the atomic models discussed, the work on investigative borders fields, the intricate dynamics of power between fields, scientists and publications, and the assertion of new fields.

Orientador: Gustavo Bizarria Gibin
Resumo: Neste estudo apresentamos a aplicação de um texto didático, produzido pela pesquisadora, a respeito dos conceitos de modelos atômicos e tabela periódica. O material foi aplicado em um minicurso, no período vespertino para alunos da primeira série do Ensino Médio de uma Escola Técnica do interior de São Paulo. O minicurso “Mapeando Conhecimento: uma abordagem histórica sobre Modelos Atômicos e Tabela Periódica”, com carga horária de trinta horas, aplicado pela pesquisadora, contou com uma metodologia que envolveu o preparo de mapas conceituais e realização de entrevistas. Segundo Ausubel, Novak e Moreira, é fundamental analisar previamente aquilo que se vai ensinar, pois, nem tudo que se encontra em programas, livros e outros materiais didáticos do currículo é abordado em sala de aula, uma vez que o tempo é limitado. Aliás, a ordem na qual os principais conceitos aparecem nos materiais didáticos e programas, na maioria das vezes, não é a mais adequada para facilitar a interação do conhecimento prévio do aprendiz ao conceito apresentado. Dessa forma, a metodologia adotada no minicurso pretende justamente facilitar essa interação, através do uso de mapas conceituais preparados, também, pela pesquisadora, que no início das aulas, após os alunos elaborarem seus próprios mapas e após as entrevistas, irá introduzir o conteúdo do dia, apresentando os pontos principais e relacionando-o com o conteúdo visto no dia anterior. As entrevistas serão utilizadas para complementar a análise do... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: In this study we present the application of a potentially meaningful material regarding the concepts of atomistic and periodic table. The material was applied in a short course, in the afternoon, for students of the first grade of high school in a Technical School in the interior of the state of São Paulo. The short course “Mapping Knowledge: a historical approach on Atomic Models and Periodic Table”, with a workload of 30 hours, was applied by the researcher, had a methodology that involved the development of concept maps and interviews. According to Ausubel (1968), Novak (1984) and Moreira (2011a), it is essential to analyze previously what is going to be taught, because not everything that is found in curriculum programs, books and other didactic materials is approached in the classroom, since time is limited. In fact, the order in which the main concepts appear in the didactic materials and programs, for the most part, is not the most appropriate to facilitate the interaction of the learner's prior knowledge with the concept presented. There are two conditions for meaningful learning: 1) the material used in learning must be potentially meaningful and 2) the learner must be willing to learn. The first condition requires that learning material - such as books, videos, among others - have a logical meaning for the learner, and for this, it is necessary to structure the material in order to initially approach broader and simpler concepts and progressively develop for more sp... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Instituto de Física, Instituto de Química, Faculdade UnB Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências, Mestrado Profissionalizante em Ensino de Ciências, 2015.
Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2015-10-27T20:28:38Z No. of bitstreams: 1 2015_JéssikaSilvadeAndrade.pdf: 2997251 bytes, checksum: fc36cfd429a6034499230f6bac8faec9 (MD5)
Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2015-12-20T16:41:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_JéssikaSilvadeAndrade.pdf: 2997251 bytes, checksum: fc36cfd429a6034499230f6bac8faec9 (MD5)
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O ensino de modelos atômicos no 9º ano do Ensino Fundamental não tem alcançado os objetivos propostos da maneira que tem sido abordado. Aspectos como a não valorização da construção histórica dos modelos, o alto grau de abstração dos conteúdos, a forma acabada e imutável como esses são apresentados e as distorções conceituais presentes nos livros didáticos têm influenciado negativamente na aprendizagem desses conteúdos. Tendo essa problemática em vista e considerando a importância que o livro didático tem no processo de ensino-aprendizagem, o presente trabalho se propôs a verificar a abordagem dos conceitos de átomo nos livros didáticos aprovados pelo Programa Nacional do Livro Didático/2014 (PNLD/2014) e a pesquisar se a utilização de modelos e modelagem numa abordagem histórica e experimental poderia auxiliar na apropriação do conceito de modelos atômicos por alunos do 9º ano do Ensino Fundamental. Foram analisados exemplares das obras aprovadas no PNLD/2014 nas quais os conteúdos referentes aos modelos atômicos são abordados. Para responder a pergunta proposta elaboramos uma proposição didática para o ensino-aprendizagem dos conceitos de átomo a partir da inserção de estratégias como aulas dialógicas, experimentação e construção de modelos, diferentes daquelas propostas nos livros didáticos. A proposição foi implementada em uma escola pública da Regional de Ensino de Sobradinho, Distrito Federal, no início do segundo semestre de 2014. Os resultados apontam que, dentre os livros verificados, aqueles que abordam os modelos atômicos (equivalente a 90%) o fazem de forma não recomendada pelos PCN, ou seja, com aprofundamentos relacionados ao átomo. Além dos aprofundamentos, não há muita variação nas estratégias de ensino propostas e essas não se mostram adequadas e/ou colaboradoras para uma aprendizagem efetiva dos conceitos. O módulo didático se mostrou eficaz quanto ao alcance de seus objetivos. As estratégias e recursos utilizados possibilitaram a aprendizagem dos conceitos de átomo. Quanto à abordagem da construção histórica dos conceitos químicos, foi possível constatar que essa pode colaborar para que os alunos desmistifiquem o caráter acabado e imutável das descobertas científicas. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT
The teaching of atomic models in the 9th grade of elementary school has not reached the proposed objectives of the way it has been approached. Aspects such as no appreciation of the historical construction of the models, the high degree of abstraction of the contents, the finished state, immutable as these are presented and the conceptual present distortions in textbooks have negatively impacted on learning such content. With this problem in mind and considering the importance that the textbook is in the process of teaching and learning, this study aimed to verify the approach of atom concepts in textbooks approved by the National Program Textbook / 2014 (PNLD / 2014) and to investigate the use of models and modeling in a historic and experimental approach could assist in the appropriation of the concept of atomic models for students in 9th grade of elementary school. Specimens were analyzed works approved in PNLD / 2014 in which the content relating to atomic models are addressed. To answer the question posed elaborate a didactic proposal for the teaching and learning of atom concepts from the insertion strategies as dialogical classes, trial and building models, different from those proposed in textbooks. The proposal was implemented in a public school of the Regional Education Sobradinho, Distrito Federal, early in the second half of 2014. The results show that among the scanned books, those that address the atomic models (90% equivalent) do to form by PCN not recommended, ie insights related atom. In addition to the insights, there is not much variation in the proposed teaching strategies and these just are not suitable and / or collaborators for effective learning of concepts. The teaching module was effective as to achieve their objectives. The strategies and resources used enabled the learning of atom concepts. On the approach of the historical construction of chemical concepts, it was found that this can collaborate so that students may unveil the finished and immutable character of scientific discoveries.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-04-25T12:46:44Z No. of bitstreams: 1 PDF - José Fernando de Melo.pdf: 5925346 bytes, checksum: 4c919034ad26f87993fd7f4b1c441f21 (MD5)
Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2016-06-13T20:27:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - José Fernando de Melo.pdf: 5925346 bytes, checksum: 4c919034ad26f87993fd7f4b1c441f21 (MD5)
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In the last three decades the research in Physics Education have pointed to the need for the use of Modern and Contemporary Physics (MCP) in High School, as a way to achieve of the Physics’ modernization and renewal contents at this degree of education. However, a few reflections have come to the classroom, and most of the times when they arrive, bring with them the same problems faced like as the previous curriculum, such as complicated mathematical formalism, overburdened workload or lack of appropriate training for teachers. Between these problems, this paper aims to present a didactic proposal to work content (MCP) in High School, using as a support to the science’s history and philosophy. The historical episode studied concerns the development of research into the structure of matter between the late nineteenth and early twentieth century, a period of strong conceptual change in Physics. After a description of didactic proposal, we report the experience of applying it in a class of third year High School students in a school in the city of Campina Grande.
Nas três últimas décadas as pesquisas na área de Ensino de Física têm apontado para a necessidade de utilização da Física Moderna e Contemporânea FMC no ensino médio como uma forma de se alcançar uma modernização e renovação dos conteúdos de Física nesse nível de ensino. No entanto, poucos reflexos têm chegado às salas de aula, e na maioria das vezes quando chegam, trazem consigo os mesmos problemas enfrentados pelo currículo anterior, tais como a formalismo matemático complicado, carga horária sobrecarregada ou a falta de uma formação adequada para os professores. Em meio a esses problemas o presente trabalho tem como objetivo principal apresentar uma proposta didática para trabalhar conteúdos de Física Moderna e Contemporânea (FMC) no Ensino Médio, utilizando como auxílio à história e filosofia da ciência. O episódio histórico estudado diz respeito ao desenvolvimento das investigações acerca da estrutura da matéria entre o final do século XIX e início do século XX, período de fortes mudanças conceituais na Física. Após a descrição da proposta didática, relatamos a experiência da aplicação da mesma em uma turma do terceiro ano do Ensino Médio de uma escola da cidade de Campina Grande.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-08-22T15:11:22Z No. of bitstreams: 1 Antheogenes Menezes da Silva.pdf: 3239064 bytes, checksum: 61d27b9f3abf52e98f4623de16289ff8 (MD5)
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This work analyses how the History and philosophy of Science is presented in the concept approach of “atomic models” in the didactic books of the first grade of state high schools in Pernambuco- Brazil from the Bachelard’s perspective. Most of the times Chemistry teachers base them selves in the little historic part that goes with the contents of atomic models in the didactic books; and most of the times they don’t realize the problems in these versions, because they don’t analyze the use of this device properly. The present work discusses and analyses historic questions which are present in some didactic books about the perspective of Bachelard’s epistemology in the contents of atomic models which are usually used by Chemistry teachers in their classes. This study intends to contribute effectively in the making of a more adequate view in the construction of a the scientific knowledge. It also intends to now better the process of concept - making of atomic models with a historic background trying to make it more accessible and make possible to the student a better understanding of the structure of matter. From the analysis of some samples related to atomic models we’ll point out rights and problems adding new information both related to contents and background which allow the use of this material in a more efficacious manner. Finally this work suggests the use with more frequency of the History of Chemistry in class but with responsibility and quality in the use of this didactic tool, avoiding facts that make up a wrong image and give a fake feeling about the nature of the Chemistry Science.
Este trabalho consiste em analisar como se apresenta a História e Filosofia da Ciência na abordagem do conceito de “modelos atômicos” nos livros didáticos da 1º série do ensino médio da Rede Estadual de ensino do estado de Pernambuco a partir da perspectiva Bachelardiana. Na maioria das vezes o professor de Química se baseia na pequena parte Histórica que acompanha o conteúdo de modelos atômicos nos livros didáticos e muitas vezes não percebe os problemas nessas versões, pois não analisa de forma adequada o uso desse dispositivo. O presente trabalho discute e analisa questões Históricas que aparecem em certos livros didáticos sobre a perspectiva da epistemologia de Bachelard no conteúdo de modelos atômicos que são normalmente utilizados pelos professores de Química em suas aulas. Este estudo visa contribuir de forma efetiva na formação de uma visão mais adequada a construção do conhecimento científico. Busca também conhecer melhor o processo de formação do conceito de modelos atômicos com um pano de fundo histórico tentando tornar esse conceito mais acessível para o aluno e possibilitar e ele uma melhor compreensão acerca da estrutura da matéria. A partir da análise de alguns exemplares relacionados com modelos atômicos apontaremos acertos e problemas existentes sempre acrescentando novas informações tanto em relação ao conteúdo quanto ao contexto da época que permitam a utilização desse material de maneira mais eficaz. Finalmente a proposta do trabalho sugere que se utilize mais a História da Química na sala de aula, mas com responsabilidade e qualidade no uso dessa ferramenta didática. Evitando fatos que criem uma imagem enganosa e dão falsa impressão acerca da natureza da Ciência Química.

Submitted by Rosana Moreira (rosanapsm@outlook.com) on 2018-07-19T18:36:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProducaoAvaliacaoModulo.pdf: 6667470 bytes, checksum: a54fb629e0356519b6283e88798f3a09 (MD5)
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O presente trabalho apresenta uma pesquisa sobre a aprendizagem e o ensino de modelos atômicos e tem como objetivo elaborar e avaliar um módulo de estudo de aspectos históricos e epistemológicos sobre modelos atômicos na formação de professores de química. Inicialmente descreve e discute os resultados de sondagem de concepções alternativas de estudantes universitários de química sobre o tema e, a partir dessa análise, apresenta um texto didático sobre aspectos históricos e epistemológicos dos modelos atômicos, como forma de minimizar os problemas de aprendizagem detectados na amostra investigada e na literatura a respeito do tema. Os resultados da sondagem mostraram que os sujeitos, tal como de outros estudos análogos, não compreendem adequadamente a natureza, a história e o contexto de aplicação dos diferentes modelos atômicos. No caso, da amostra investigada, como se trata de futuros professores de química, isso se configura em um fato bastante preocupante. Por outro lado, os resultados de uma pequena amostra de estudantes universitários, que voluntariamente se dispuseram a ler o texto e responder questionários a respeito, indicam que a leitura de informações históricas e epistemológicas, apresentada no texto didático proposto, ajudou a minimizar alguns problemas de aprendizagem encontrados nas concepções desses futuros professores de química.
The present work presents a research on the learning and teaching of atomic models and aims to elaborate and evaluate a module of study of historical and epistemological aspects about atomic models in the formation of chemistry teachers. Initially, it describes and discusses the results of a survey of alternative conceptions of university students of chemistry on the subject and, based on this analysis, presents a didactic text on historical and epistemological aspects of the atomic models, as a way of minimizing the learning problems detected in the sample Investigated and literature on the subject. The results of the survey showed that subjects, like other similar studies, do not adequately understand the nature, history and context of application of the different atomic models. In the case of the sample investigated, as it is about future chemistry teachers, this is a very worrying fact. On the other hand, the results of a small sample of university students, who willingly read the text and answered questionnaires, indicate that the reading of historical and epistemological information presented in the text did not help to found in the conceptions of these future professors of chemistry.

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-25Bitstream added on 2014-12-02T11:20:58Z : No. of bitstreams: 1 000751953.pdf: 2628793 bytes, checksum: ce5d3ea85f34a156851b67515d22f321 (MD5)
O presente trabalho teve como objetivo investigar as contribuições de uma sequencia didática sobre modelos atômicos que foi balizada pela discussão do tema agrotóxicos, no que se refere ao reconhecimento pora alunos do ensino médio de ideologias que sujazem textos de Divulgação Científica. Embora esta última seja caracterizada fora do ensino formal, investigamos suas possibildiades para a sala de aula, tendo em visita o refencial da Teoria Crítica, considerando em especial a indústria cultura e a pedagogia freireana. A investigação foi balizada metodologicamente pela abordagem da Pesquisa Qualitativa, pelos pressupostos teóricos da Pesquisa Participante e pela Análise de Conteúdo. A natureza da Divulgação Científico e dos pressupostos educacionais de Paulo Freire prermitiram-nos identificar a importância dada pelos alunos do Ensino Médio à realidade local representada na temática dos pressupostos educacionais de Paulo Freire permitiram-nos identificar a importância dada pelos alunos do Ensino Médio à realidade local representada na temática dos agrotóxicos. Além disso, á medida que as pretensões ideológicas de opressão e dominação das massas iam sendo desveladas, a polemização do tema não polemizado pela Divulgação Científica criou situações de controvérsia em que participantes da discussão puderam ser apropriar de pretensões de formação como sujeitos participantes e atuantes no mundo. Nesse sentido, a necessidade de desvelamento dos problemas da Divulgação Científica esteve atrelada ao desenvolvimento do sujeito à construção de sua formação. Embora a Divulgação científica tenha sido fundamental nesta proposta, pudemos compreender que ela não é, e não deve ser o único pilar constituinte de uma sequência didática, pois as articulações entre o conhecimento científico e as pretensões de construções da formação dos estudantes deve-se também à participação efetiva da...
The objective of the current study is to investigate the contributions of a didactic sequence about Atomic Models which was beaconed by the discussion of the theme pesticidades, regarding the recognition by High School Students of ideologies which underlie texts of Science Communication. Althrough this last be characterized out of the formal teaching, we investigated its possibilities to the classrooms, in view of the Critical Theory, considering in special the cultural industry and Freire's Pedagogy. The investigation was beacomed methodologically by the approaching of Quantitative Research, by the theoretical assumptions of the Participative Research and the Content Analysis. The nature of the Science Communication by the Scientific Journalism and Paulo Freire's educational assumptions allowed us identify the given importance by the High School Students to the local reality represented in the theme pesticides. Furthermore, as the ideological pretensions of oppression and domination of the masses have been unveiled, polemicizing a theme which was not polemicized by the Science Communication created situations of controversy in which the participants of the discussion could approach of the pretensions of development as participant and active subjects in the world. In that sense, the necessary of unveiling of the Science Communication problems was linked to the development of the subjetc and the construction of his/her education. Althrough Science Communication has been fundamental in this proposal, we could comprehend that it is not, and should not be the only constituent pillar of a didactic sequence, because the articulations between scientific knowledge and the construction claims of the students education is also due to the effective participation of the teacher mainly regarding to the controversy tensions established and the content taught

Orientador: Lizete Maria Orquiza de Carvalho
Banca: Maria Celina Piazz Recena
Banca: Jair Lopes Junior
Resumo: O presente trabalho teve como objetivo investigar as contribuições de uma sequencia didática sobre modelos atômicos que foi balizada pela discussão do tema "agrotóxicos", no que se refere ao reconhecimento pora alunos do ensino médio de ideologias que sujazem textos de Divulgação Científica. Embora esta última seja caracterizada fora do ensino formal, investigamos suas possibildiades para a sala de aula, tendo em visita o refencial da Teoria Crítica, considerando em especial a indústria cultura e a pedagogia freireana. A investigação foi balizada metodologicamente pela abordagem da Pesquisa Qualitativa, pelos pressupostos teóricos da Pesquisa Participante e pela Análise de Conteúdo. A natureza da Divulgação Científico e dos pressupostos educacionais de Paulo Freire prermitiram-nos identificar a importância dada pelos alunos do Ensino Médio à realidade local representada na temática dos pressupostos educacionais de Paulo Freire permitiram-nos identificar a importância dada pelos alunos do Ensino Médio à realidade local representada na temática dos agrotóxicos. Além disso, á medida que as pretensões ideológicas de opressão e dominação das massas iam sendo desveladas, a polemização do tema não polemizado pela Divulgação Científica criou situações de controvérsia em que participantes da discussão puderam ser apropriar de pretensões de formação como sujeitos participantes e atuantes no mundo. Nesse sentido, a necessidade de desvelamento dos problemas da Divulgação Científica esteve atrelada ao desenvolvimento do sujeito à construção de sua formação. Embora a Divulgação científica tenha sido fundamental nesta proposta, pudemos compreender que ela não é, e não deve ser o único pilar constituinte de uma sequência didática, pois as articulações entre o conhecimento científico e as pretensões de construções da formação dos estudantes deve-se também à participação efetiva da...
Abstract: The objective of the current study is to investigate the contributions of a didactic sequence about Atomic Models which was beaconed by the discussion of the theme "pesticidades", regarding the recognition by High School Students of ideologies which underlie texts of Science Communication. Althrough this last be characterized out of the formal teaching, we investigated its possibilities to the classrooms, in view of the Critical Theory, considering in special the cultural industry and Freire's Pedagogy. The investigation was beacomed methodologically by the approaching of Quantitative Research, by the theoretical assumptions of the Participative Research and the Content Analysis. The nature of the Science Communication by the Scientific Journalism and Paulo Freire's educational assumptions allowed us identify the given importance by the High School Students to the local reality represented in the theme pesticides. Furthermore, as the ideological pretensions of oppression and domination of the masses have been unveiled, polemicizing a theme which was not polemicized by the Science Communication created situations of controversy in which the participants of the discussion could approach of the pretensions of development as participant and active subjects in the world. In that sense, the necessary of unveiling of the Science Communication problems was linked to the development of the subjetc and the construction of his/her education. Althrough Science Communication has been fundamental in this proposal, we could comprehend that it is not, and should not be the only constituent pillar of a didactic sequence, because the articulations between scientific knowledge and the construction claims of the students education is also due to the effective participation of the teacher mainly regarding to the controversy tensions established and the content taught
Mestre

Orientador: Roy Edward Bruns
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química
Made available in DSpace on 2018-08-23T23:59:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pitoli_AndrewCorreiaLacerda_M.pdf: 2077655 bytes, checksum: 32c10438ae1b1f0a2497289009934861 (MD5) Previous issue date: 2013
Resumo: Nesta dissertação de mestrado investigaram-se as partições atômicas, uma abordagem inovadora e complementar ao modelo QTAIM/CCFDF, da derivada do momento dipolar molecular e das intensidades no infravermelho. O nível de teoria QCISD/6-311++G(d,p) foi escolhido para realização dos cálculos por apresentar o menor erro rms associado ao menor custo computacional, quando comparamos os resultados obtidos experimentalmente e diretamente da função de onda para a derivada média do momento dipolar, ±0,0187e, de nove moléculas diatômicas: CO, HBr, HCl, HF, LiH, LiF, LiCl, NaF e NaCl. Os resultados calculados para a derivada média do momento dipolar, a anisotropia atômica, o quadrado da carga efetiva, o momento dipolar molecular e sua derivada, quando comparados os valores calculados aos experimentais, ratificaram a qualidade da função de onda obtida e comprovou a eficácia da teoria QTAIM na descrição de propriedades moleculares. A partição atômica da derivada do momento dipolar molecular durante a vibração mostrou, segundo um modelo simples, que, para as diatômicas em geral, a polarização da nuvem eletrônica se dá em direção ao átomo mais eletronegativo na molécula, como observado pelo termo de transferência de carga, entretanto, a nuvem eletrônica tende a acomodar-se na região internuclear nas imediações do núcleo mais eletronegativo, como observado pelo sentido das variações dos dipolos atômicos. Avaliando as partições atômicas das intensidades no infravermelho, observou-se a importância do fator mecânico relacionado à massa reduzida do sistema, para as moléculas diatômicas em estudo, onde a contribuição do átomo de hidrogênio à intensidade no infravermelho é predominante nas moléculas que o contém. As partições atômicas da intensidade no infravermelho da banda característica do grupo carbonil, na série de fluorocloroaldeídos em estudo, revelou que a soma das contribuições atômicas do carbono, oxigênio e a interação de dois núcleos C,O é predominante na descrição do valor da banda. Ainda segundo o modelo de partições atômicas, observou-se que a contribuição dos átomos de carbono à soma das intensidades no infravermelho na série dos fluorocloroaldeídos e dos fluoroclorometanos é correlacionada positivamente à média de eletronegatividade de seus substituintes, enquanto o comportamento oposto é observado para a série dos oxissulfetos de carbono. Por fim, uma comparação entre o modelo de partições atômicas e o modelo de eletronegatividade de Barros Neto & Bruns revelou que, embora os dois modelos partam de quantidades físicas diferentes, os resultados previstos pelos modelos e obtidos experimentalmente estão em acordo menor que dois porcento entre os erros rms dos desvios relativos percentuais de ambos os modelos
Abstract: In this dissertation we investigated atomic partitions, an innovative and complementary approach to the QTAIM/CCFDF model, of the molecular dipole moment derivative and infrared intensities. Calculations were carried at the QCISD/6-311++G(d,p) level of theory due to its reasonable computational cost and its lower rms error,± 0.0187 e, on comparing mean moment dipole derivative results obtained experimentally with those calculated directly from the wave functions of nine diatomic molecules: CO, HBr, HCl, HF, LiH, LiF, LiCl, NaF and NaCl. The calculated results for the mean moment dipole derivative, atomic anisotropy, square of the effective charge, the molecular dipole moment and its derivative, on comparison with the experimental values, ratified the quality of the wave function obtained and proved the QTAIM theory efficacy in the description of molecular properties. The atomic partitions of the molecular dipole moment derivative during vibration revealed that, according to a simple model, for the diatomic molecules in general, the electron density accumulates in the direction of the more electronegative atom in the molecule, as observed by the charge transfer term. However, the electron cloud tends to polarize in the opposite direction as noted by the direction of changes in atomic dipoles. Evaluating the atomic partitions of the infrared intensities, we observed the importance of mechanical factors related to the system mass for the diatomic molecules under study, as the contribution of the hydrogen atom to the infrared intensity is predominant in molecules containing it. For the fluorine and chlorine substituted aldehydes under study, the atomic partitions of the carbonyl characteristic absorption intensity revealed that the sum of the carbon and oxygen atomic contributions and their interaction term is predominant in the description of the band value. Regarding the atomic partitions model, it was observed that the carbon atoms atomic contributions to the intensity sum are positively correlated to the average electronegativity of its substituents for both the fluorine and chlorine substituted aldehydes and methanes, while the opposite behavior is observed for the oxide sulfide substituted carbons. Finally, a comparison between the atomic partitions model and the electronegativity model of Barros Neto & Bruns revealed that, although both models are based on different physical phenomena, the results predicted by both models and experimental data are in agreement with less than two percent deviation between the rms errors of the relative percentage deviations of both models
Mestrado
Físico-Química
Mestre em Química

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:51:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo872_1.pdf: 4987624 bytes, checksum: fe10b068072d15ab53986d95b266443d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Cálculos de orbitais moleculares usando a Teoria do Funcional de Densidade (DFT) em nível BLYP com funções de base LanL1mb e LanL1dz foram executados para os supercondutores: Nb3Ge, MgB2, LaBa2Cu3Oy, La2-xSrxCuO4, YBa2Cu3Oy, TlBa2Ca2Cu3O8+δ, HgBa2Ca2Cu3O8+δ, LaO1-xFxFeAs e o Ba1-xKxFe2As2. Utilizamos modelos de cluster (aglomerado) baseados na célula unitária com os átomos de fronteira saturados com hidrogênio, o que minimiza o excesso de elétrons no cluster devido às ligações flutuantes. O cluster foi considerado diamagnético. Foram avaliados a distribuição de cargas atômicas e o gap de energia HOMO-LUMO (Highest Occupied Molecular Orbital - Lowest Unoccupied Molecular Orbital: Orbital Molecular de Mais Alta Energia Ocupado - Orbital Molecular de Mais Baixa Energia Desocupado). Os resultados foram interpretados à luz da teoria da ressonância não-sincronizada das ligações covalentes (RVB), como originalmente proposta por Linus Pauling. Uma característica de todos os sistemas investigados neste trabalho é a existência de um gap HOMO-LUMO da ordem de meV e uma distribuição de cargas compatível com a RVB. Apesar de não ser clara sua relação com a supercondutividade, o gap de energia HOMO-LUMO é da mesma ordem de magnitude do gap supercondutor medido experimentalmente. Em adição, verificou-se que os metais presentes nos sistemas investigados se encontram nos três estados de oxidação e na proporção requerida pelo princípio da eletroneutralidade de Pauling. Estes resultados reforçam o modelo RVB e convalidam esta proposta como uma teoria alternativa para a compreensão da supercondutividade. A coerência entre os argumentos da RVB e os resultados dos cálculos para a distribuição de cargas são discutidos

É realizado um estudo da dinâmica de vigas segmentadas aplicáveis em microscopia de força atômica (AFM), utilizando os modelos de Euler-Bernoulli e de Timoshenko e uma metodologia introduzida na literatura para vigas segmentadas do tipo Euler-Bernoulli e de vigas uniformes do tipo Timoshenko com uso da resposta impulso distribuída e de respostas fundamentais concentradas. Um estudo da análise modal é realizado com modelos de vigas que incluem materiais piezoelétricos de uso em microscopia de força atômica. São assumidas condições de compatibilidade referentes ao deslocamento, rotação, momento fletor e cisalhamento nos pontos de descontinuidade. É observado que as frequências e os modos de vibração da viga segmentada são sensívieis às descontinuidades nos materiais e na geometria. Na obtenção de respostas forçadas, o método de Galerkin é utilizado para aproximar a resposta impulso distribuída com o uso de autofunções que satisfazem a propriedade dos modos normais. Apresentam-se resultados referentes a vigas bi e trissegmentadas, considerando parâmetros numéricos de teste e usados para vigas em AFM com materiais piezoelétricos. Os resultados modais obtidos neste trabalho são próximos daqueles encontrados na literatura. Vibrações forçadas foram obtidas considerando forçantes do tipo harmônico no tempo e com amplitude espacial dos tipos constante, concentrado e pulso.
This work studies the dynamics of multispan beams used in atomic force microscopy (AFM), considering the models of Euler-Bernoulli and Timoshenko, and applying the methodology introduced in the literature for Euler-Bernoulli segmented beams and uniform Timoshenko beams with the use of distributed impulse responses and concentrated fundamental responses. A study of modal analysis is performed with models of segmented beams, including piezoelectric materials of use in atomic force microscopy. We considered compatibility conditions with respect to the displacement, slope, flexure moment and shear at the points of discontinuity. It is observed that the frequencies and vibrating modes of the segmented beam are sensitive to material and geometric discontinuities. For obtaining forced responses, the Galerkin method is used to approximate the distributed impulse response with eigenfunctions that satisfy the normal mode property. We present results for the bi and tri segmented beams considering numerical testing and those employed for beams in AFM with piezoelectric materials. The modal results obtained in this work are close to those found in the literature. Forced responses were obtained by considering harmonic excitations with spatial amplitude for constant, localized and pulse types.

Esta tese trata da determinação do arranjo atômico de superfícies nanoestruturadas por difração de fotoelétrons, onde foram estudados os catalisadores modelo Au/Cr2O3/Pd(111) e Pt/Cr2O3/Ag(111), e as superfícies Cr2O3(0001) e SrTiO3(111). Os sistemas foram produzidos in situ por técnicas de deposição MBE (Molecular Beam Epitaxy), e as caracterizações foram baseadas em técnicas de Física de Superfícies, tais como, LEED (Low Energy Electron Diffraction), XPS (X-Ray Photoelectron Spectroscopy) e XPD (X-ray Photoelectron Diffraction). A composição dos filmes e suas espessuras foram determinadas por XPS. O ordenamento cristalográfico das superfícies foi averiguado com a técnica LEED. O estudo da estrutura cristalina e arranjo atômico das superfícies foram realizados com a técnica XPD, e as simulações computacionais feitas com o programa MSCD (Multiple Scattering Calculation of Diffraction). Este trabalho teve a vantagem de ser específico ao elemento, com informação a curto alcance obtido dos experimentos de XPD, e confirmado por uma abordagem de cálculo de espalhamento múltiplo com o MSCD. Os resultados mostraram que o sistema Cr2O3/Ag(111) apresentou superfície com orientação na direção [0001] e com terminação de oxigênio devido as condições de preparação usadas neste trabalho. Para o catalisador modelo Pt/Cr2O3/Ag(111), a deposição de Pt sobre a superfície do Cr2O3 formou estruturas com três monocamadas, com empacotamento fcc orientada na direção [111], e apresentou mudanças nas distâncias interplanares e atômicas laterais, se comparadas ao valor “bulk” do Pt. Os experimentos indicaram a formação de ilhas bidimensionais de Au, com empacotamento fcc orientado na direção [111] seguido de importante relaxação estrutural nas três camadas atômicas da superfície do catalisador modelo Au/Cr2O3/Pd(111). O método de preparação aplicado ao SrTiO3(111) formou uma superfície com a coexistência de duas estruturas, 30% com terminação de SrOx e 70% de TiO2, acompanhado de modificações nas distâncias interplanares da superfície. O conhecimento dos parâmetros estruturais e eletrônicos da superfície de óxidos de metais de transição e catalisadores modelo, e sua a relação com os métodos de preparação das amostras são primordiais, uma vez que tais modificações podem promover, influenciar e explicar fenômenos com aplicação tecnológica nas mais diversas áreas da ciência.
This thesis presents a determination of the atomic arrangement of nanostructured surfaces by photoelectron diffraction, where the model catalysts Pt/Cr2O3/Ag(111) and Au/Cr2O3/Pd(111), and the surfaces Cr2O3(0001) and SrTiO3(111) were studied. The model catalyst was produced in situ by MBE (Molecular Beam Epitaxy) deposition technique, and the characterizations were based on techniques of Surface Physics, such as LEED (Low Energy Electron Diffraction), XPS (X-Ray Photoelectron Spectroscopy) and XPD (X-ray Photoelectron Diffraction). The composition of the film was determined by XPS, the crystallographic ordering of the film was examined by LEED. The study of crystal structure and atomic arrangement of the surface was performed using XPD, and the computer simulations with MSCD (Multiple Scattering Calculation of Diffraction) program. This study had the advantage of be element-specific short-range order information obtained from XPD experiments, supported by a comprehensive multiple scattering calculation diffraction approach. The results show that the Cr2O3/Ag(111) was oriented along the [0001] direction with an oxygen surface termination under the preparation conditions used in the present work. For the model catalyst Pt/Cr2O3/Ag(111), the deposition of Pt atoms on the Cr2O3 surface formed a three-monolayer structures, fcc packed and oriented in the [111] direction, which presented changes in monolayer spacing and lateral atomic distance compared to the expected values for bulk Pt. The experiments indicated that the islands are constructed of two Au monolayers with fcc packed and oriented in the [111] direction and formed by the important structural relaxations in the three outermost atomic layers of the Au/Cr2O3/Ag(111) model catalyst surface. The method of preparation applied to SrTiO3(111), formed a surface with coexistence of both structures, 30% with termination in SrOx and 70% with termination in Ti, TiO2 predominantly on the top surface, followed by changes in the interplanar spacing of the surface. Knowledge of the structural and electronic parameters of the surfaces, such as transition metal oxide and model catalysts, and its relationship with the methods of sample preparation are the key, since such modifications can promote, influence and explain phenomena with technological application in several areas of science.

MELO, Darcilio Dutra de. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012
Submitted by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2012-06-28T14:46:13Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_ddmelo.pdf: 1820855 bytes, checksum: 87703da30ec51867f7092a838b18c910 (MD5)
Approved for entry into archive by Rocilda Sales(rocilda@ufc.br) on 2012-07-02T13:32:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_ddmelo.pdf: 1820855 bytes, checksum: 87703da30ec51867f7092a838b18c910 (MD5)
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We have searched to detect and discuss the most relevant conceptions, that the students from high school second grade about the conceptions involving the theme Evolution of the Atomic Models, searching to analyze the greater difficulties felt from the detected conceptions and develop a proposal of teaching-learning strategies of the referred concepts, with the use of new media. We have developed the study of this research-action with students from the high school second grade of Celso Alves de Araújo State School, from Cedro City, CE, with which the presented proposals were discussed, after a process of reflection, mediated by the teacher, it was evidenced the manner in which students conceive the submicroscopic concepts. From then, the suggested strategy was the one based on the use of images in order to facilitate and stimulate the retention of what was learned, since the image activates several brain abilities which stimulate and promote the creative thinking, helping thus on the memorization, since It has been proved that images are more memorable than words. We have developed collaboratively a class about the Evolution of Atomic Models using the software Visual Class, since it counts on the easiness of being able to be used without programming previous knowledge. The accomplishment of this task increased a lot the students‟ motivation, because they could express the studied concepts, in such a manner closer to their sensitiveness, since it demanded from them a deeper study and research on the subject. It was verified, through the use of conceptual maps, that the information received by them turned into more effective learning than when this same information are passed traditionally.
A pesquisa desenvolvida teve como objetivo contribuir com o ensino-aprendizagem da Química, oferecendo elementos ao professor que possam facilitar e auxiliar na elaboração do conhecimento sobre a evolução dos modelos atômicos. Desenvolveu-se o estudo com alunos do 2º ano médio do Colégio Estadual Celso Alves de Araújo, da cidade de Cedro, Estado do Ceará, com os quais foram discutidas as propostas apresentadas, após uma reflexão, mediada pelo professor, tendo sido evidenciada a maneira como os alunos concebem os conceitos submicroscópicos. Desde então, a estratégia sugerida foi a fundamentada no uso de imagens para facilitar e estimular a retenção do que foi aprendido. Procurou-se detectar e discutir as concepções mais relevantes acerca dos conceitos envolvendo o tema Evolução dos Modelos Atômicos, buscando analisar as maiores dificuldades sentidas com origem nas concepções detectadas e desenvolver uma proposta de estratégias de ensino-aprendizagem dos referidos conceitos, com uso de novas mídias. Desenvolveu-se, colaborativamente, uma aula sobre a Evolução dos Modelos Atômicos, usando o software Visual Class. A realização deste trabalho aumentou a motivação dos alunos, pois demandou da parte deles estudos e pesquisa mais aprofundados acerca do assunto. Ficou constatado, pelo uso de mapas conceituais, que as informações recebidas por eles se transformaram em aprendizado, mais eficientemente do que quando essas mesmas informações foram repassadas de maneira tradicional.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Knowing and understanding the Chemistry concepts is directly related to the capability of moving between the three levels of representation which concern Chemistry. Each one of these levels involve the developing of different abilities, as the capability of abstraction. There are several Chemistry concepts which depend on this articulation between the macroscopic, microscopic and symbolic levels, for example, the study of the matter structure. Though, it is noticed that a large part of the students show difficulties in comprehending the transition between the levels of representation and therefore identifying the relation between the chemical concepts and their everyday lives, this is why it is important to know the concepts of the students. With the purpose of helping the students in the construction, visualization and application of the knowledge which involve the study of the atom, especially the Bohr atomic model, with facts of their daily lives, in this study we elaborated and developed different experimental and modeling activities. Moreover, we evaluated the didactic objective of the visual resources present in the five textbooks approved by the PNLD-2012, in relation to the atomic structure. This analysis was done duo to the importance of this material in class and its use as research source in some activities developed in this research, as the images present in the textbooks may help the students in the relation between the theory and the practice during the process of imagining some chemical phenomenon. In a general way, we observed that there is diversity in the way the visual resources are used in the textbooks concerning the Bohr atomic model. This study was taken with thirty seven subjects in a class of freshman students in the city of Júlio de Castilhos, RS. The data taken in seven interventions was analyzed and categorized according to the methodology of the discursive text analyses. After the analyses of the data, the results showed that the different developed interventions, either through experimental or modeling activities, collaborated to the students to correlate the chemical concepts acquired in the classroom with several phenomena of their routine. Furthermore, it helped them to formulate their own relation between the macroscopic and the microscopic by their own observation, discussion, and idea interpretation using the Chemistry codes and symbols. Thus it can be said that, after the interventions, students were able to move between the three levels of representation of matter. These implications show that the teaching of Chemistry needs to provide students with differentiated classes in the attempt that they are able to identify and relate Chemistry as an integral part of their lives.
Conhecer e compreender os conceitos químicos está diretamente relacionado com a capacidade de transitar entre os três níveis de representação que permeiam a Química. Cada um desses níveis envolve o desenvolvimento de diferentes habilidades, dentre elas, a capacidade de abstração. Inúmeros são os conceitos químicos que dependem dessa articulação entre os níveis macroscópico, microscópico e simbólico, como por exemplo, o estudo da estrutura da matéria. Porém, o que se percebe é que grande parte dos estudantes apresenta dificuldades em compreender a transição entre os níveis de representação e consequentemente identificar as relações entre os conceitos químicos e seu cotidiano, por isso a importância de se conhecer as concepções dos alunos. Com o propósito de auxiliar os estudantes na construção, visualização e aplicação dos conhecimentos que envolvem o estudo do átomo, em específico o modelo atômico de Bohr, com fatos de seu dia a dia, neste trabalho elaboramos e desenvolvemos diferentes atividades experimentais e de modelagem. Além disso, avaliamos o objetivo didático dos recursos visuais presentes nos cinco livros didáticos aprovados pelo PNLD-2012, em relação à estrutura atômica. Esta análise foi realizada devido à importância desse material em sala de aula e à sua utilização como fonte de pesquisa em algumas atividades desenvolvidas nesta pesquisa, já que as imagens presentes nos livros didáticos podem auxiliar os estudantes nas relações entre a teoria e a prática durante o processo de imaginar alguns fenômenos químicos. De maneira geral, constatamos que há uma diversidade na forma como os recursos visuais são utilizados pelos livros didáticos na abordagem do modelo atômico de Bohr. O trabalho realizado nesta pesquisa foi desenvolvido com trinta e sete sujeitos, de uma turma da primeira série do ensino médio de uma escola pública da cidade de Júlio de Castilhos-RS. Os dados obtidos em sete intervenções foram analisados e categorizados conforme a metodologia da análise textual discursiva. Após a análise dos dados, os resultados demonstram que as diferentes intervenções desenvolvidas, seja através de atividades experimentais ou de modelagem, colaboraram para que os estudantes relacionassem os conceitos químicos aprendidos em sala de aula com diversos fenômenos de seu cotidiano. Além disso, auxiliaram para que eles a partir de suas observações, discussões, interpretações e ideias formulassem suas próprias relações entre o macroscópico e o microscópico, utilizando símbolos e códigos da Química, desta forma, pode-se afirmar que, após as intervenções, os estudantes foram capazes de transitar entre os três níveis de representação da matéria. Essas implicações evidenciam que o ensino de Química precisa proporcionar aos estudantes aulas diferenciadas na tentativa de que estes consigam identificar e relacionar a Química como parte integrante de sua vida.

We study the Jaynes-Cummings model (JCM) which describes the interaction between a two-level atom and a single-mode resonant or quasi-resonant electromagnetic field in the non-dissipative and issipative cases. In particular, we study the atomic population inversion whose behavior presents some aspects of purely quantum origin: collapse and revivals. This observables expectation value can be btained analytically without use of approximations for the non-dissipative case and using first-order perturbation in the dissipative case. We make use of the sum of Poisson and the steepest descents method to obtain analytical formulas for the collapse and for each revival. In this way, we can obtain relevant information like the occurrence time, the maximum amplitude, the approximate frequency, and width. The dissipative JCM models the action of the environment on the quantum system. We show that the characteristic time of the revival diminishes as the interaction with the environment enlarges. We consider the limit in which it becomes experimentally impossible to distinguish the obtained curve from the classical one.
Estudamos o modelo de Jaynes-Cummings (JCM) que descreve a interação entre um átomo de dois níveis e um único modo ressonante ou quase ressonante do campo eletromagnético quantizado em suas versões não dissipativa e dissipativa. Em particular, estudamos a inversão de população atômica, cujo comportamento apresenta alguns aspectos de origem puramente quântica: colapso e ressurgimentos. O valor esperado desse observável pode ser obtido analiticamente sem o uso de aproximações no caso não dissipativo e usando a perturbação de primeira ordem no caso dissipativo. Utilizamos a ressoma de Poisson e o método de ?steepest descents? para obter fórmulas analíticas para o colapso e para cada ressurgimento. Dessa forma, podemos extrair informações relevantes, tais como o tempo de ocorrência, a amplitude máxima, a freqüência aproximada e a largura. O JCM dissipativo modela a ação do ambiente sobre o sistema quântico. Mostramos que o tempo característico dos ressurgimentos vai diminuindo com o aumento da interação com o ambiente e consideramos o limite em que fica experimentalmente impossível distinguir a curva obtida da curva clássica correspondente.

o trabalho de Krim e Windom [Phys. Rev B 38, 12184(1988)], que revelou a natureza viscosa do atrito em escala atômica, gerou uma intensa atividade tanto teórica quanto experimental. Contudo, questões fundamentais ainda se matém em aberto com opor exemplo a relação entre o coeficiente de atrito viscoso e a topologia do substrato assim como a dependência com a temperatura do substrato. Neste trabalho apresentamos os resultados, obtidos usando dinâmica molecular, para um modelo unidimensional de um sistema adsorvato/substrato. Pesquisamos diferentes relações de comensuração entre o adsorvato e o substrato assim como também a dependência do coeficiente de atrito fonônico, Nph, com a temperatura. Para todas as configurações estudadas obtivemos que o coeficiente de atrito fonônico depende quadráticamente da amplitude de corrugação do substrato, mas tem uma dependência não trivial com a razão de comensuração adsorvato/substrato. O resultado mais impressionante é que para relações de comensuração entre 0.65 e 0.9 o atrito fonônico é muito fraco. Nosso resultados podem explicar as diferencias encontradas na literatura em relação à magnitude do atrito de origem eletrônico e o de origem fonônico.

Submitted by Lucilene Ramos (lucilene.ramos2@gmail.com) on 2018-06-12T17:26:33Z No. of bitstreams: 1 Lucilene Ramos - Dissertação de mestrado (versão completa).pdf: 2362389 bytes, checksum: c575f4fba5a7b516637b17e8b0177b68 (MD5)
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Esta dissertação se refere a uma pesquisa acerca da aprendizagem e do ensino dos conceitos de quantum de uma grandeza e de dualidade onda-partícula associados ao modelo atômico quântico. Investigações realizadas anteriormente pelo nosso grupo de pesquisa apontaram para a existência de problemas de ensino relacionados aos livros didáticos de Química para o ensino médio e, consequentemente, para a necessidade de propostas de ensino do modelo quântico do átomo que contribuam para a melhoria do estudo de ciências no nível médio, especialmente no que diz respeito à disciplina Química. No entanto, para desenvolver, organizar e realizar tais propostas, é preciso professores com formação adequada e, por este motivo, optou-se por focar no problema da aprendizagem do modelo atômico quântico em nível universitário, logo, em prováveis professores em formação. A partir dessas considerações delimitou-se nosso objetivo: investigar como estudantes do curso de Química adquirem e desenvolvem os conceitos de quantum e dualidade onda-partícula associados ao modelo atômico quântico. A fundamentação teórica utilizada se baseia nas categorias que compõem um conceito segundo Hardy-Vallée, as quais constituem os elementos mínimos necessários à sua aquisição, e na teoria histórico-cultural, de Vigotski, segundo a qual o emprego do conceito, estimulado por problemas/tarefas colocados pelo meio social, leva ao desenvolvimento conceitual. Sendo assim, buscou-se detectar na linguagem escrita empregada pelos estudantes em uma avaliação do curso de Química por indícios de aquisição e de desenvolvimento dos conceitos abordados. A coleta de dados envolveu primeiramente a escolha da turma de Química Quântica I, por necessariamente abordar os conceitos de interesse a esta pesquisa, bem como, por ser obrigatória também ao curso de licenciatura. Por sua vez, o procedimento de análise dos dados ocorreu pela busca em cada questão das provas por um conjunto de palavras-chaves fundamentais para o que consideramos respostas que atendem aos critérios de inclusão de coisas nos conceitos de nosso interesse; identificou-se também, a organização conceitual que estabeleceram na resolução dos problemas propostos; com base nas palavras-chaves encontradas nas respostas dos estudantes, concluiu-se pela aquisição, ou não, dos conceitos em foco. Os resultados obtidos apontam, de modo geral, para uma aquisição conceitual parcial, evidenciada pela presença de porcentagens significativas de respostas que fogem à organização prevista, indicando também que o processo de desenvolvimento conceitual não atingiu totalmente seu potencial. Paralelamente a estes resultados diretamente relacionados à questão de pesquisa, extraímos também implicações para o ensino no sentido de superar as dificuldades de desenvolvimento conceitual apresentadas pelos estudantes, de modo a contribuirmos para melhorias no ensino do modelo atômico quântico. Como possível desdobramento, propomos elaborar e aplicar sequências didáticas utilizando metodologias que permitam evitar tais entraves à aprendizagem, promovendo um ensino mais eficaz e duradouro tanto na formação de professores, quanto no ensino médio.
This dissertation is about a research on the learning and teaching of the concepts of quantum of a physical quantity and wave-particle duality associated to the quantum atomic model. Investigations made previously by our research group pointed to the existence of teaching problems related to the textbooks of chemistry for high school and, consequently, to the need for teaching proposals for the quantum atomic model that contribute to the improvement of the study of science in high school, especially regarding to chemistry. However, in order to develop, organize and carry out such proposals, we need teachers with adequate training and, for this reason, we opted to focus on the problem of learning on the quantum atomic model at university level, and thus into prospective teachers in training. From these considerations the following research question was delimited: how do chemistry students acquire and develop the concepts of quantum and wave-particle duality associated to the quantum atomic model? Therefore, our objective is to investigate how chemistry students acquire and develop the concepts of quantum of a physical quantity and wave-particle duality associated to the quantum atomic model. The theoretical foundation is based on the categories that make up a concept according to Hardy-Vallée, which are the minimum elements necessary for its acquisition, and in Vygotsky's historical-cultural theory, according to which the use of the concept, stimulated by problems / tasks placed by the social environment, leads to conceptual development. Thus, we try to detect in the written language employed by the students in a course evaluation for evidence acquisition and development of the covered concepts. The data collection involved first of all the choice of the Quantum Chemistry I class, for necessarily address the concepts of interest to this research, as well as being compulsory also for the licentiate course. In turn, the procedure of data analysis occurred through the search in each question of the tests for a set of keywords for what we consider answers that meet the criteria of inclusion of things in the concepts of our interest; it was also identified the conceptual organization that they established in the resolution of the proposed problems; based on the keywords found in the students' answers, was concluded by their acquisition, or not, of the concepts. The results obtained indicate, in general, a partial conceptual acquisition, evidenced by the presence of significant percentages of responses that escape the expected organization, also indicating that the conceptual development process did not reach its full potential. Parallel to these results directly related to the research question, we also extracted implications for teaching in order to overcome the difficulties of conceptual development presented by the students, in order to contribute to improvements in the teaching of the quantum atomic model. As a possible extension, we propose to develop and implement didactic sequences using methodologies to prevent such barriers to learning, promoting a more effective and lasting teaching in teacher training, as in high school.

Made available in DSpace on 2016-04-28T14:16:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcos Penna.pdf: 325191 bytes, checksum: a4c6b00eafd9315c2614998403dfd016 (MD5) Previous issue date: 2009-05-14
Secretaria da Educação do Estado de São Paulo
The aim of this abstract is to study the formulation of Niels Bohr´s atomic model in the beginning of the twentieth century, regarding the atomic model of Rutherford. The issues about instability resulting from this model and the observation that the classical mechanic could not express the atomic reality were both intensively approached themes those days. Besides that, spectroscopy data showed that the raising of spectral lines, characteristic of chemical elements, should be explained by an atomic model. The classical mechanic is replaced in the analysis of the atomic phenomena under Bohr´s atomic model. After Max Planck´s ideas, the energy from the atomic processes is not absorbed nor is it continually freed. Actually it is found in the form of energy packages called quanta. To develop his atomic model, Bohr uses studies from Rutherford experiments as well as works about the spectral lines observed from spectroscopic analyses on chemical elements, in which each chemical element can be identified from the light spectrum emitted when this element after receiving energy changes the orbit and remains unstable, freeing an amount of energy in the form of light at the moment that it returns to its stable state
Esta dissertação tem como objetivo o estudo da formulação do modelo atômico de Niels Bohr no inicio do século XX, a partir do modelo atômico de Rutherford. A questão da instabilidade decorrente desse modelo, bem como a observação de que a mecânica clássica não poderia expressar a realidade atômica foram temas intensamente debatidos naquela época. Além disso, os dados de espectroscopia demonstravam que o aparecimento das riscas espectrais características dos elementos químicos deveria ser explicado por um modelo atômico. No desenvolvimento do modelo atômico de Bohr, a mecânica clássica e substituída na análise dos fenômenos atômicos. A partir das idéias de Max Planck, segundo as quais a energia dos processos atômicos não é absorvido nem liberada de forma contínua, mais sim na forma de pacotes de energia chamados de quanta. Para desenvolvimento de seu modelo atômico Bohr se utiliza estudos do experimento de Rutherford e de trabalhos sobre as riscas espectrais observadas a partir de analises espectroscópicas dos elementos químicos, segundo a qual cada elemento químico pode ser identificado a partir do espectro de luz emitido quando o mesmo após receber energia, muda de órbita e fica instável e quando volta ao seu estado de estabilidade libera uma quantidade de energia na forma de luz

Orientador: Marcos César de Oliveira
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin
Made available in DSpace on 2018-08-18T12:10:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Farias_ReginaldodeJesusCosta_D.pdf: 4228413 bytes, checksum: 9e7ff892eed5441839ee091ddb080501 (MD5) Previous issue date: 2011
Resumo: Partindo de uma derivação matemática do modelo de Bose-Hubbard, desenvolvemos os cálculo para o emaranhamento bi e multipartido, através da transição Isolante de Mott-superuida, entre os modos de uma rede óptica para as situações mais simples de dois, três e quatro átomos (N) depositados nestas com igual número de sítios M, ocasionando um fator de preenchimento ? = N=M unitário. Apresentamos uma investigação sobre o controle da dinâmica de um condensado de Bose-Einstein aprisionado em um poço duplo através da ação de um potencial externo dependente do tempo. Apresentamos também uma investigação preliminar de codificação e operações quânticas embasadas em colisões controladas entre átomos em múltiplos poços
Abstract: Starting from a mathematical derivation of the Bose-Hubbard Model (BHM) we analyze the developing of bipartite and multipartite entanglement through the Mott insulator-superuid quantum phase transition, among the modes of an optical lattice to the simplest situations of two, three and four atoms (N) deposited in such optical lattice with equal number of sites (M), where a filling factor ? = N=M = 1 per lattice site is considered. We present an investigation about the controlled dynamic of a Bose-Einstein condensate in a double well driven by an external time dependent potential. Beyond we present some preliminar notes on codi cations and quantum operations in cold controlled collisions among atoms in multiples wells
Doutorado
Física da Matéria Condensada
Doutor em Ciências

Orientador: Bernardo Laks
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin
Made available in DSpace on 2018-08-01T12:53:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcal_Nei_M.pdf: 2791128 bytes, checksum: 8ab795a4fa6b0a657923c8bf190c015d (MD5) Previous issue date: 2002
Resumo: Antes da década de 70, todos os materiais poliméricos eram considerados como isolantes e todas as suas aplicações tecnológicas levavam em conta esta característica. De lá para cá uma nova classe desses materiais, os polímeros conjugados, determinaram uma nova forma de aplicação de sistemas poliméricos baseados, em suas propriedades elétricas e de ótica não-linear. Um maior estímulo surgiu a partir do experimento de Mac Diarrnid, Heeger e Shirakawa [1] que, expondo o poliacetileno a agentes oxidantes, demonstraram ser possível a sua obtiveram um sistema no estado metálico. Atualmente encontramos filmes de poliacetileno são obtidos com condutividade elétrica da ordem do cobre (105 S/cm). O poliacetileno, quando no regime metálico, i.e., sob alta dopagem, apresenta algumas características de metal comum: alta condutividade elétrica (cresce 13 ordens de grandeza), susceptibilidade de Pauli finita e absorção no infravermelho. Já outras propriedades como a presença de modos vibracionais localizados no infravermelho e o não comportamento da condutividade com o inverso da temperatura e, evidenciam ser este um material não usual. O acréscimo na condutividade tem sido explicado através da formação de distorções locais da rede (denominados defeitos conformacionais) em torno da carga cedida pelo dopante. O caráter destes defeitos conformacionais depende da topologia do estado fundamental do polímero considerado. No caso do poliacetileno, que apresenta estado fundamental degenerado, o mecanismo de condução pode se dar por sóliton quer com carga positiva, quer com carga negativa. Nossos estudos demonstram que a desordem exerce um papel fundamental no mecanismo de condução. Já para polímeros com estado fundamental não degenerado como o politiofeno e o polipirrol, defeitos conformacionais do tipo pólaron e bipólaron foram detectados. Estes sistemas são constituídos por anéis pentagonais em que um dos vértices é um heteroátomo (N no caso do pirrol, S no tiofeno e Se no selenofeno). Medidas experimentais de absorção ótica, ressonância de spin, magnetosusceptibilidade fornecem importantes informações sobre os defeitos conformacionais predominantes. Estudos recentes com oligômeros de selenofeno sugerem a possibilidade de escolha deste material como alternativa ao politiofeno para dispositivos condutores e óticos não lineares. Suas propriedades, tais como estabilidade ambiente, polarizabilidade e gap de energia estimularam sua aplicação. Este trabalho subdivide-se em duas etapas. Na primeira, investigamos a estrutura eletrônica de oligômeros de selenofeno na presença de defeitos confonnacionais do tipo pólaron e bipólaron. Para isto utilizamos os métodos semi-empíricos na determinação da geometria do sistema. Na segunda, investigamos a estrutura eletrônica do poliselenofeno submetido a diferentes arranjos de defeitos confonnacionais na cadeia polimérica utilizando para isto as técnicas NFC (Contagem de Fatores Negativos) e de Iteração Inversa para a análise da estrutura eletrônica descrita pelo hamiltoniano abaixo. H = åi{ai½i>Abstract: Previously to the decade of the 70's polymeric materials were understood as insulators and all technological applications had taken this feature in account. Since then a new category of these materials, the doped conjugated polymers, would deterrnine a new form of application of polymeric systems based in its electric and non linear optical properties. The major stimulus came from the experiment of Mac Diarmid, Heeger and Shirakawa [1] who, through exposure of polyacetylene to oxidant agents, had demonstrated the possibility of obtaining the system in the metallic state. Nowadays, polyacetylene films are produced with electric conductivity of the same order copper of (105 S/cm). Polyacetylene, when in the metallic regimen, i.e., under high doping, presents some common metal features: high electric conductivity (it grows 13 orders of magnitude), finite Pauli susceptibility and absorption in the infra-red. Other properties, as the presence of vibrational modes located in the infra-red and the non behavior of conductivity with the reverse temperature, indicate these is not an usual material. The upgrade in the conductivity has been explained through theforrnation of local distortions of the backbone, called conforrnational defects, around the change transferred by the dopant. The character of these conforrnational defects depends on the topology of the ground state of the polymer considered. In the case of polyacetylene, which presents degenerated ground state, the conduction mechanism can be explained by solitons either positively or negatively charged. Our studies demonstrate that the disorder plays an essential role in the conduction mechanism. Otherwise, for polymers with non degenerated ground state, as the polythiophene and polypyrrole, conformational defects of the types polaron and bipolaron had been detected. These systems are constituted by pentagonal rings in which one of the vertices is a heteroatom (N in the case of pyrrole, S in thiophene, and Se in selenophene). Experimental measures of optic absorption, spin resonance, magneto susceptibility supply important inforrnation about predominant conforrnational defects. Recent studies with selenophene oligomers suggest the possibility of choosing this material as an a1ternative to the polythiophene for non linear optic and conducting devices. Its properties, lives as stability, polarizability and energy gap would be good ingredients for its applications. This work is subdivided in two parts. In the first part the electronic structure of the selenophene in the presence of conformational defects of polaron and bipolaron type is investigated. For this purpose, we use the semi-empirical methods in the determination of the system geometry. In the second part, the electronic structure of the poliselenophene submitted to different arrays of the conformational defects in the polymeric string is investigated. In this part, the techniques NFC (Negative Factor Counting) and of Reverse Iteration are the tools employed in the analysis of the electronic structure described by down Hamiltonian. H = åi{ai½i>Mestrado
Física
Mestre em Física

Implementamos um metodo de Simulacao para calculos de Dinamica Molecular usando o modelo simi-empirico "Tight-Binding". O procedimento permite que as interacoes interatomicas sejam determinadas pelos calculos de estrutura eletronica e energia total de primeiros principios sem recorrer ao ajuste de dados experimentais. Para isto, criamos um codigo computacional (TB) para o calculo de estrutura eletronica de sistemas moleculares, desenvolvemos um programa para Otimizacao de geometria de aglomerados moleculares baseado no metodo de Recozimento Simulado e o unificamos ao TB. Tambem construimos um programa para o calculo de forcas atomicas para ser empregado em simulacoes de Dinamica Molecular de sistemas moleculares.Para efeito de teste, aplicamos a metodologia de otimizacao a aglomerados pequenos de silicio (';SiIND.n';< OU =';10). Esta escolha justifica-se devido ao interesse em aglomerados de silicio de porte medio (';SiIND.n';';< n < 50';), bem como a existencia de calculos de primeiros principios para aglomerados pequenos.A Dinamica Molecular de "Tight-Binding" foi testada para ';SiIND.2'; e ';SiIND.3'; mostrando resultados satisfatorios de conservacao de energia e frequencias vibracionais.Concluimos que a utilizacao desse metodo para aglomerados maiores, onde os calculos de primeiros principios sao proibitivos, sao promissores. De fato, estas investigacoes ja encontram-se em andamento.

Orientador: José Manoel Balthazar
Resumo: A microscopia da força atômica (AFM) com medidas em nanoescala, vêm da nanotecnologia e constitui atualmente um campo de pesquisa multidisciplinar. A proposta de pesquisa apresentada tem como objetivo contribuir a pesquisa cientifica sobre AFM considerando que sistema está operando no modo intermitente e em meio líquido, e que a dinâmica do amortecimento do meio líquido é determinado por derivadas de ordem fracionária. Através de ferramentas de simulação numérica serão realizadas a análise dinâmica do sistema para os casos em que o sistema tenha comportamento caótico. Para supressão deste comportamento caótico serão utilizadas e analisadas duas estratégias de controle, o controle SDRE (Estados Dependentes da Equação de Riccati) e o controle OLFC (Controle Linear por Realimentação Ótimo).
Abstract: The atomic force microscope (AFM) with nanoscale measurements comes from nanotechnology and is currently a multidisciplinary field of research. The present research proposal aims to contribute to scientific research on AFM considering that the system is operating in the intermittent mode and in liquid medium, and that the damping dynamics of the liquid medium is represented by fractional order derivatives. Through numerical simulation tools, the dynamic analysis of the system will be performed in cases where the system has chaotic behavior. To suppress this chaotic behavior we will use and analyze two control strategies, the SDRE (Riccati Equation Dependent States) and OLFC (Linear Control for Optimum Feedback).
Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-02-24Bitstream added on 2014-06-13T19:47:29Z : No. of bitstreams: 1 marques_dm_me_bauru.pdf: 2942428 bytes, checksum: 7cf844357b8c730c3de1c340bdb762a2 (MD5)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Em virtude dos erros encontrados nos livros didáticos em Química, sobretudo quando o assunto é a estrutura da matéria, em especial aos estudos de Ernest Rutherford, o trabalho propõe o resgate das pesquisas e descobertas de Rutherford sobre os desvios causados pelas partículas alfa ao atravessarem a matéria. Tal fato o conduziu na elaboração do modelo atômico nuclear, mesmo sabendo que tal modelo chocava com as idéias da Mecânica Clássica. Para isso estamos utilizando a História da Ciência, numa visão internalista, como fonte de dados, ou seja, a leitura dos originais de Rutherford e de outros cientistas que corroboraram com seus estudos. A pesquisa também propõe discutir alguns aspectos importantes sobre a inserção da História da Ciência no Ensino de Ciência assim como a importância do conhecimento químico em nossa sociedade.
Because of the countless found in the text books in Chemistry, above all when the subject is the structure of the matter, especially to Ernest Rutherfords's studies, the work proposes the rescue of the researches and discoveries of Rutherford on the deviations caused by the alpha particles by matter. Such fact lead him in the elaboration of the nuclear atomic model, knowing that such model shocked with the ideas of the Classic Mechanics. For this we are using the History of Science, in an internally vision, as source of data, in other words, the reading of the originals of Rutherford and of other scientist's papers that corroborated with their studies. The research also considers discussing some important aspects about the insert of the History of Science in the Science Teaching as well as the importance of the chemical knowledge in our society.

Submitted by HAWBERTT ROCHA COSTA null (hawbert@hotmail.com) on 2016-08-03T04:06:13Z No. of bitstreams: 1 TESE_HAWBERTT_CORRIGIDA_FINAL_02.pdf: 3828982 bytes, checksum: 0c140d205ba6f6eeb715b0ab741eb858 (MD5)
Rejected by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: O arquivo submetido não contém o certificado de aprovação. A versão submetida por você é considerada a versão final da dissertação/tese, portanto não poderá ocorrer qualquer alteração em seu conteúdo após a aprovação. Corrija esta informação e realize uma nova submissão contendo o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2016-08-05T16:56:46Z (GMT)
Submitted by HAWBERTT ROCHA COSTA null (hawbert@hotmail.com) on 2016-08-15T13:39:06Z No. of bitstreams: 1 TESE_HAWBERTT_CORRIGIDA_FINAL_02.pdf: 4090937 bytes, checksum: b5b5d28215aa5fbf2bbc2484afb19522 (MD5)
Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-08-15T18:08:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 costa_hr_dr_bauru.pdf: 4090937 bytes, checksum: b5b5d28215aa5fbf2bbc2484afb19522 (MD5)
Made available in DSpace on 2016-08-15T18:08:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 costa_hr_dr_bauru.pdf: 4090937 bytes, checksum: b5b5d28215aa5fbf2bbc2484afb19522 (MD5) Previous issue date: 2016-06-02
Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico do Maranhão (FAPEMA)
Os conceitos referentes à mecânica quântica são de suma importância para o estudo da estrutura do átomo, possuindo grande relevância para a Química, que tem por base o estudo da matéria e de seus constituintes. A investigação desses conceitos e de como eles são estruturados pelo estudante de Química têm adquirido relevância nas pesquisas de ensino de Química, sobretudo pelas dificuldades de aprendizagem dos entes submicroscópicos em relação aos macroscópicos concernentes à mecânica clássica. Esta pesquisa buscou analisar como ocorreu a produção de significados dos estudantes de Química no estudo dos conceitos derivados do modelo atômico atual, em especial os números quânticos, formas dos orbitais e transições eletrônicas, observando os níveis de domínio e apropriação destes. A investigação foi realizada durante uma sequência didática organizada por uma entrevista efetuada com o professor responsável pela disciplina de Química Geral II da Universidade Federal do Maranhão, onde a pesquisa ocorreu. Para a coleta de dados, utilizou-se a captura de tela, imagem e áudio dos alunos, por meio do software Camtasia®, além de gravações de áudios, entrevistas semiestruturadas, exercícios e os registros de conversas de um grupo criado na rede social WhatsApp®.A estruturação dos dados teve por base o modelo topológico de ensino, que permitiu orientar as análises. A análise ocorreu a partir da interação dos alunos e o modo como produziram os significados dos conceitos, sendo dividida em três momentos: mapa de aulas, mapa de categorias e microanálise. Identificamos que os conceitos são produzidos por livres associações de aulas anteriores e a partir das ideias inseridas nos Objetos de Aprendizagem, além disso, o discurso de autoridade influenciou a produção de significados durante as interações comunicativas. Na maioria das atividades, os alunos apresentaram domínio sobre os conceitos focos da pesquisa, organizando-os em alguns momentos de forma confusa, principalmente por meio da escrita. Apenas um aluno orientou suas ideias em direção à apropriação dos conceitos, porém não foi possível analisar os níveis de apropriação nessa etapa.
The concepts related to Quantum Mechanics are important for the study of atomic structure, having great relevance to Chemistry, which is based on the study of matter and its constituents. The investigation of how students learned these concepts has gained importance in the scientific literature, and many studies are directed about the difficulties related to the obstacle concerning the submicroscopic world and Classical Mechanics. This research aimed to analyze how production of meanings of Chemistry students in the study of concepts derived from current atomic model, especially the quantum numbers, shapes of orbitals and electronic transitions, observing levels of mastery and appropriation of it. The study was carried out during a teaching sequence organized on an interview conducted with the teacher of General Chemistry II of the Federal University of Maranhão, where the research took place. For data collection, screen capture, image and voice of the students through the Camtasia® software, and audio recordings, semi-structured interviews, exercises and conversations recorded in a group created on WhatsApp®, a social network . Data organization was based on the topological model of teaching that guided the process. The analysis occurred by the interaction of students and how they produced the meanings of concepts, being divided into three stages: classes map, categories map and microanalysis. We identified concepts produced by free associations of the previous classes and from the ideas embedded on the Learning Objects, moreover, the authority discourse influenced the production of meanings during communicative interactions. Most of activities, students showed mastery of the focus concepts of this research organizing then confusingly, mainly through writing. Only one student guided his ideas toward the appropriation of concepts, however, it was not possible to analyze the appropriation levels at this stage.
FAPEMA: 01770/12

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
The response of a material to an incident radiation can be described in terms of the susceptibility of the medium. In an atomic vapor, this susceptibility strongly depends on the frequency of the radiation and can vary over several orders of magnitude near the resonance. When a material is illuminated by light whose electric field is intense, the Kerr effect may become significant, showing a linear variation of the refractive index as a function of the intensity of the laser beam. Several techniques allow the measurement of this nonlinear effect. One of the simplest and most accurate is the z-scan technique. It consists in moving the medium to be probed along the axis of a focused laser beam. The transmittance through an aperture is measured as a function of the cell position and the obtained curve allows one to determine the nonlinear refractive index (n2) of the material. In this work, we investigate the nonlinear refractive index of a vapor of cesium atoms. We used the z-scan technique for various detunings around the Cs D2 transition (wavelength at 852 nm). To monitor the frequency of the laser, we simultaneously used an auxiliary saturated absorption setup and a Fabry-Perot analyzer. Through simple relationships between n2 and the aperture transmittance, we obtained a value for n2 as a function of the laser detuning. A theoretical model was developed to be compared to our experimental results. We used the density matrix formalism to calculate n2, taking into account the velocity distribution of the atoms in the calculation of the matrix elements. We started by treating the atoms as two-level systems, which allows us to test different limits of velocity integration. We then carried out a more realistic model for the D2 line of Cs, considering one fundamental level and three excited levels. We showed that for each hyperfine transition, the third-order fundamental-excited coherence depends on the population of the excited states as well as on the coherence created between the excited levels. To our knowledge, our experimental results are the first measurements of n2 for a cesium vapor, using the z-scan technique. The measured values of n2 are consistent with our theoretical calculations.
A resposta de um meio material à radiação incidente pode ser descrita em termos da susceptibilidade ótica desse meio. Em vapores atômicos, essa susceptibilidade depende fortemente da freqüência da radiação e pode variar, em torno da ressonância, por várias ordens de grandeza. Quando um material é iluminado por um feixe de luz cujo campo elétrico é muito intenso, evidencia-se o efeito Kerr, ou seja, o próprio índice de refração do material varia linearmente com a intensidade do feixe laser. Para medir esse efeito não linear da polarização do material, existem varias técnicas na literatura. Uma das mais simples e precisa é a varredura z (z-scan). O z-scan consiste em deslocar o meio a ser estudado ao longo do eixo de um feixe laser focalizado. Mede-se então a transmitância através de uma abertura, em função da posição da célula. A partir dessa curva de transmitância, é possível determinar o índice de refração não linear do material. Neste trabalho, investigamos a dependência espectral do índice de refração não linear do vapor atômico de césio. Realizamos experimentos com a técnica z-scan para várias dessintonizações na linha D2 (comprimento de onda de 852 nm). O monitoramento da freqüência do laser é feito através de uma montagem auxiliar de absorção saturada e de uma cavidade Fabry-Pérot. Utilizando relações simples entre n2 e a transmitância na abertura, obtivemos um valor de n2 para cada dessintonização. Para interpretar os resultados experimentais, usamos o formalismo de matriz densidade para calcular teoricamente o n2. No cálculo dos elementos da matriz densidade, deve-se levar em consideração a distribuição de velocidades dos átomos. Iniciamos nosso modelo tratando os átomos como sistemas de dois níveis, com o objetivo de compreender os diferentes limites da integração em velocidade. Em seguida passamos para um modelo mais realista para a linha D2 do Cs envolvendo um nível fundamental e três excitados. Mostramos que, para cada transição hiperfina, a coerência fundamental-excitada de terceira ordem depende de efeito de população dos estados excitados e da coerência criada entre eles. Nossos resultados experimentais são, até onde sabemos, as primeiras medidas usando z-scan para a obtenção do indice de refração de vapor de césio. Os valores medidos de n2 são condizentes com os nossos cálculos teóricos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Problemas durante o processo de aquisição de imagens de AFM têm feito com que pesquisas na área de nanotecnologia busquem a utilização de ferramentas para minimizar esses efeitos degenerativos. Neste sentido, foram desenvolvidas ferramentas computacionais de restauração destas imagens degradadas. Neste trabalho é utilizado o método baseado na Regularização de Tikhonov, cuja aplicação está concentrada principalmente em restaurações de imagens biológicas. A proposta deste trabalho é a utilização deste regularizador também em imagens de interesse em engenharia. Em alguns casos, um pré-processamento anteriormente à aplicação do algoritmo, apresenta boa resposta na restauração das imagens. Na fase de préprocessamento foram utilizados alguns filtros como, filtro de média, filtro de mediana, filtro laplaciano e filtro de média pontual. Com a aplicação deste regularizador em imagens foi possível obter perfis de distribuição dos pixels onde é mostrado que na medida em que se aumenta a carga de dissolução de ferro puro em ácido sulfúrico, percebe-se que a razão de aspecto aumenta e características de superfície ficam mais visíveis.
Problems during the process of acquisition of images of AFM have been doing with that research in the nanotechnology searchs the use of tools to minimize those degenerative effects. Computational tools for restoration of these degraded images have developed, in this work the method is used based on Regularization of Tikhonov. This method is usually used for restoration of biological images. It is proposed the use of this regularization functional also in images of interest in engineering. In some cases, a previously processing to the application of the algorithm, it presents good answer in the restoration of the images. The previously processing phase some were used filters as, average filter, median filter, laplacian filter and filter of punctual average, besides combination of filters. With the application of this regularizator it was possible to obtain profiles of distribution of the pixels where is shown that in the measure in that he increases the dissolution charge of iron in sulphuric acid, it is noticed that the aspect reason increases and surface characteristics are more visible.