Física e Tecnologia dos Plasmas

Objetivos

Este curso de introdução à física dos plasmas cobre aspectos fundamentais tais como a geração de plasmas, fenómenos de transporte, e propagação de ondas. Após a conclusão desta unidade curricular, os alunos serão capazes de estabelecer ligações entre os tópicos abordados e investigação na fronteira do conhecimento científico num conjunto amplo de domínios, que incluem a fusão nuclear e a astrofísica. Os conceitos fundamentais cobertos poderão ser explorados em mais detalhe em unidades curriculares avançadas nas áreas dos plasmas de baixa temperatura, plasmas de fusão e plasmas espaciais.

Programa

1- Conceitos fundamentais em física dos plasmas; papel da física dos plasmas na ciência e em sociedade. 2- Descrição do plasma a partir do movimento de partículas individuais. 3- Fenómenos colectivos e dinâmica ondulatória em plasmas na abordagem fluída. 4- Difusão e transporte em plasmas fracamente e fortemente ionizados, incluindo as equações da magneto-hidro-dinâmica (MHD). 5- Descrição cinética e introdução a fenómenos de interacção onda-partícula

Pré Requisitos

Electromagnetismo

Competências Transversais

O pensamento crítico e criativo será promovido através de exemplos numéricos, através de uma análise profunda da física relevante para investigação científica no estado da arte, e através de apresentações de projectos científicos.

Componente de Programação

Simulações numéricas com ferramentas computacionais gratuitas (e.g. ZPIC; https://github.com/ricardo-fonseca/zpic) que poderão ser utilizadas para explorar de forma computacional fenómenos classicos em física dos plasmas, para além da abordagem tradicional apresentada em livros.

Princípios Éticos

Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.