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FÍSICA 2014 Instituto Superior Técnico, Lisboa, 2 - 4 Setembro 2014

Livro de Resumos

FÍSICA 2014 19.ª Conferência Nacional de Física 24.º Encontro Ibérico para o Ensino da Física Instituto Superior Técnico, Lisboa, 2 a 4 de Setembro de 2014

FÍSICA 2014 19.ª Conferência Nacional de Física

24.º Encontro Ibérico para o Ensino da Física

Instituto Superior Técnico, Lisboa, 2 a 4 de Setembro de 2014

Física Nobel: Higgs, Supernovas e o Universo, Grafeno Novos Materiais e Física Biomédica Ano Internacional da Cristalografia

Inovação em Materiais – Fronteiras Interdisciplinares – Inovação no Ensino

FÍSICA 2014 – Livro de Resumos

Comissão Organizadora 19.ª Conferência Nacional de Física

Pedro Abreu (LIP e IST, ULisboa) - Presidente DRSI-SPF Gonçalo Figueira (IST, ULisboa) Maria José Ribeiro Gomes (FCUL, ULisboa) Vasco Guerra (IST, ULisboa) Teresa Peña (IST, ULisboa) – Presidente SPF


Carlos Portela (ESJC) - Presidente DE-SPF Pedro Abreu (LIP e IST, ULisboa) José Pastor Benavides (I. E. S. BPG - Madrid) Adelina Machado (E. S. Amadora) Augusto Moisão (E.S.D. Manuel I, Beja) Carla Quintão (FCT, UNLisboa) Francisco Serafim (Ag. Esc. Ferreira Alentejo) João Sousa (E.S. Sta. Maria, SIntra) Paloma Varela (U. C. de Madrid)

Comissão Científica 19.ª Conferência Nacional de Física

Teresa Peña (IST, ULisboa) - Presidente Conceição Abreu (Univ. Algarve) Pedro Abreu (LIP e IST, ULisboa) Rui Agostinho (FCUL, ULisboa) Gustavo Castelo Branco (IST, ULisboa) Margarida Ramalho da Costa (Univ. Coimbra) Rita Figueira (Centro Hosp. S. João) Carlos Fiolhais (Univ. Coimbra)

Carlos Herdeiro (Univ. Aveiro) José Pizarro de Sande Lemos (IST, ULisboa) Amélia Maio (FCUL, ULisboa) Manuel Joaquim Marques (Univ. Porto) Ana Mourão (IST, ULisboa) José António Paixão (Univ. Coimbra) Nuno Peres (Univ. Minho) Constança Providência (Univ. Coimbra) Carla Carmelo Rosa (Univ. Porto) Nuno Santos (Univ. Porto) João Lopes dos Santos (Univ. Porto) João Paulo Silva (ISEL) Rui Travasso (Univ. Coimbra) João Varela (CERN, IST, ULisboa)


José António Paixão (Univ. Coimbra) - Presidente Conceição Abreu (Univ. Algarve) Carla Quintão Pereira (FCT, UNLisboa) Carlos Fiolhais (Univ. Coimbra) Décio Martins (Univ. Coimbra) Joaquim Agostinho Moreira (Univ. Porto) Luís Peralta (FCUL, ULisboa) Manuel Yuste (UNED) Paulo Simeão de Carvalho (Univ. Porto) Verónica Tricio (RSEF)

Comissão de Honra António Cruz Serra - Reitor da UL Arlindo Oliveira - Presidente do IST José Mariano Gago - Presidente do LIP


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Índice

Física 2014 Programa científico 1

Física 2014 Oradores convidados 9

19.ª CNF Comunicações orais curtas 21

19.ª CNF Posters 33

24.º EIEF Comunicações orais curtas 55

24.º EIEF Posters 63


1

Física 2014

Programa científico

1


2

Terça-feira, 2 de Setembro 09:40 11:30

Cosmologia e astrofísica Moderador: J. de Sande e Lemos

-título a confirmar- Graça Rocha Nearby stars as detectors of the cosmos Ilídio lopes

11:30 12:30

CNF01-CNF04 Moderadora: Maria José Gomes

Compact stars: Radius to mass relation Francisco Lopes, José P. S. Lemos, Gonçalo Quinta, Vilson T. Zanchin Análise do comportamento da temperatura em séries urbanas de Portugal L. Caramelo, A. A. Soares, M. D. Manso Orgaz Si (100) surfaces functionalized by dual ion implantation: (C+Fe)+ and (C+Ti)+ systems B. Nunes, N. Franco, A. M. Rego, E. Alves, R. Colaço Micromanipulação celular usando fibras óticas R. S. Rodrigues Ribeiro, R. B. Queirós, O. Soppera, J. Viegas, A. G. Oliva, A. Guerreiro, P.A.S. Jorge

11:30 12:30

EIEF01-EIEF04 Moderador: Carlos Portela e Veronica Tricio

Da experimentação à simulação A. A. Soares, L. Caramelo, Adelaide Andrade, Francisco Pereira, J. J. Teixeira, Paula Lopes, Anabela Coelho Instrumentos de tempo numa colecção científica Marisa Monteiro, Manuel B. Marques Prácticas de óptica en la rede UNILabs de laboratorios virtuales y remotos C. Carreras, M. Yuste, J.P. Sánchez-Fernández, L. de la Torre, R. Heradio, J. Sáenz, S. Dormido easyPET – um sistema PET didático I. F. C. Castro, L. F. Carramate, P. M. M. Correia, L. M. Moutinho, D. Oliveira, A. I. Veloso, A. C. P. Ribeiro, A. L. M. Silva, J. F. C. A. Veloso


3

09:40 11:30

Cosmologia e astrofísica Moderador: Constança Providência

Mapping the dark universe: EUCLID mission and the portuguese contribution Ismael Tereno Star quakes and extrasolar planets: an enduring synergy Tiago Campante

15:50 16:30

Inovação no ensino Moderador: Pedro Brogueira

Cem mil quilómetros de ciência: dois anos de Mundo na Escola Ana Eiró

16:30 18:00

CNF05-CNF10 Moderador: Pedro Abreu

Investigação da distribuição elementar em amostras ósseas humanas C. Santos, M. Fonseca, V. Corregidor, M. Guerra, Vidal B, L. C. Alves, H. Silva, M. L. Carvalho, J. P. Santos, J. C. Branco, A. P. Jesus Black hole entropy in d-dimensions through thin matter shells Gonçalo M. Quinta, José P. S. Lemos Estudo da reação de fusão 16O+16O H. Silva, J. Cruz, C. Santos, A. P. Jesus Imagiologia de infra-vermelhos: do betão à nanotecnologia T. Santos, L. Ferreira, L. C. Gomes, J. S. Amaral, V. A. F.Costa, V. S. Amaral A high resolution RPC-PET prototype for small animals Paulo Martins, Alberto Blanco, Paulo Crespo, M. Fátima Ferreira Marques, Rui Ferreira Marques, Paulo M. Gordo, Marcin Kajetanowicz, Grzegorz Korcyl, Luís Lopes, Jan Michel, Marek Palka, Michael Traxler, Miguel Couceiro, Paulo Fonte Avaliação da performance térmica de materiais: Hot Disk L. Ferreira, T. Santos, J. S. Amaral, V. S. Amaral

16:30 18:00

EIEF – Oficinas 1

18:00 19:00

Pósteres


4

Quarta-feira, 3 de Setembro 09:00 10:20

Bosão de Higgs Moderadores: J. P. Silva & Gaspar Barreira

The Higgs Boson unleashed Howard Haber Beyond the Higgs Boson: open questions in particle physics João Varela

10:50 12:30

CNF11-CNF17 Moderador: Alfred Stadler & Maria José Gomes

Fabricação de microsensores usando tecnologia de Feixe de Iões Focado (FIB) Ricardo M. André, Manuel B. Marques, Orlando Frazão Rastreabilidade metrológica do ângulo plano e a cristalografia F. Saraiva, L. Eusébio, L. Ribeiro, S. Gentil, E. Filipe Aplicação da espectroscopia de infravermelhos na diferenciação da deterioração de carnes de caça C. Saraiva, Ana C. Silva, M. J. Moreira, P. Nascimento, J.M.M.M. de Almeida Temperature at the nanoscale: Scanning Thermal Microscopy M. J. Pereira, J. S. Amaral, N. J. O. Silva, V. S. Amaral Efeitos não-lineares em fibras óticas convencionais e micro-estruturadas Mário F. S. Ferreira Implementação da calibração em espectrofotometria segundo o VIM3 O. Pellegrino, A. Laundos, E. Filipe Avaliação do desempenho de dois aparelhos ortodônticos, por meio de sensores de Bragg L. Carvalho, P. Roriz, O. Frazão, M. B. Marques

10:50 12:30

EIEF05-EIEF11 Moderador: Carlos Portela & Veronica Tricio

La física recreativa como recurso didáctico de enseñanza y aprendizaje para los maestros en formación G. Martínez, F.L. Naranjo, F. Cañada, L. Melo


5

Clube do ensino experimental das ciências: um espaço de promoção de ciência e tecnologia J. J. Teixeira, A. A. Soares Experiências com radiação infravermelha L. Peralta, F. Rego Qchallenge! – atividades experimentais para alunos olimpícos F. Oliveira, J. A. Paixão Critérios de apreciação de manuais escolares de física do 10º ano: implicações e necessidades de um alinhamento curricular M. B. P. Braga, D. Ruivo, M. A. Nascimento O programa ESERO M. Adelina Machado Campus científicos de verano: física Santiago Velasco Maillo, María Jesús Santos Sánchez

14:00 15:20

Bosão de Higgs Moderador: Pedro Abreu

Higgs boson - here to stay André David Overview of Standard Model Higgs boson experimental results in the main fermionic and bosonic decay channels Patrícia Muiño

15:30 16:30

Inovação no ensino Moderador: Horácio Fernandes

MOOCs

16:30 18:00

CNF18-CNF23 Moderador: Gonçalo Figueira

Estimulação magnética transcraniana profunda através de sistema de bobinas imersas em líquido conductor Sónia Sousa, Jorge Almeida, Pedro Cavaleiro Miranda, Ricardo Salvador, João Silvestre, Hugo Simões, Paulo Crespo Espectroscopia de impedâncias e de Raman na análise de granitos porosos P.R. Prezas, M. P. F. Graça, M.J. Soares, S.K. Mendiratta, J. Monteiro, H.G. Silva Produção de Titânio-45 em ciclotrão de baixa energia para aplicação em imagiologia PET P. Costa, L.F. Metello, F. Alves, M. Duarte Naia


6

New approach to date metallic artifacts using the Uranium-238 radioactive series P. I. Girginova, João Cruz, Victoria Corregidor, Elin Figueiredo, Rui J.C. Silva, Carlos Cruz Compositional characterization of iron gall inks in manuscripts using non-destructive techniques R. Viegas, V. Corregidor, M. T. Peña Deteção de sincronia entre sinais de actividade eléctrica cerebral e muscular R. Martins, C. Quintão, R. Vigário

16:30 18:00

EIEF

Oficinas 2

18:00 19:30

Sessão pública Moderadora: Teresa Peña

Sessão Física e Sociedade John Dudley, Mariano Gago, Kostas Gavroglu Ano Internacional da Luz em Portugal Carlos Fiolhais Tributo a Sócios Honorários

Quinta-feira, 4 de Setembro 09:00 10:20

Inovação em materiais Moderadora: Rita Figueira

Experiência clinica com o acelerador EDGE Sandra Vieira Aplicações biomédicas de filmes ultrafinos produzidos pela técnica de automontagem camada-a-camada Rui Costa


7

10:50 11:30

Fronteiras interdisciplinares Moderador: João Seixas

Why is GeV physics relevant in the age of the LHC? Michael Pennington

11:30 12:30

CNF24-CNF27 Moderador: Vasco Guerra

Polarimetry of a Venus type exoplanet S. F. A. Batista, D. M. Stam MEMS: fabrication and characterization of microcantilevers S. Ferreira, K. Pedersen, A. Silva Numerical simulation of electrical transport in rocks under mechanical action T. Queiroz, M. A. Salgueiro da Silva, T. M. Seixas, H. G. Silva Resultados recentes do Observatório Pierre Auger J. Espadanal

11:30 12:30

EIEF12-EIEF15 Moderador: Carlos Portela e Veronica Tricio

Sensores no ensino experimental de física: um contributo para uma utilização significativa M. Lambéria, I. Chagas

A escolha de manuais escolares por professors de física: relações entre cultura escolar, cultura e mercado Alisson A. Martins, Nilson M. D. Garcia, Mónica L. M. Baptista O raio da Terra em alta precisão com o método de Eratóstenes Rui Jorge Agostinho Um olhar sobre o projeto “Escolher Ciência” S. Leal, V. Monteiro, H. Fernandes

09:00 10:20

Inovação em materiais Moderadora: Rita Figueira

Graphene: a paradigm in fundamental and applied physics Eduardo V. Castro


8

10:50 11:30

Fronteiras interdisciplinares Moderadora: João Seixas

A física ao serviço do património Francisco Gil

15:50 17:20

Pósteres

15:50 17:20

Inovação no ensino Moderadores: José António Paixão & Carlos Portela

Novos programas de F&Q A Followers de la Física…¡Ya están en nuestras aulas! Pablo Nacenta Torres

17:20 18:00

Fronteiras interdisciplinares Moderadora: Eduardo Alves

Física e a Energia Carlos Varandas


9

Física 2014

Oradores convidados

9


10

Cosmologia e Astrofísica

Graça Rocha Jet Propulsion Laboratory/Caltech

(título a definir)

Ilídio Lopes Universidade de Évora e CENTRA

Nearby stars as detectors of the cosmos


11

Ismael Tereno Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa

Mapping the Dark Universe: Euclid Mission and the Portuguese contribution Cosmology deals with the physical study of the global properties of the universe. Our current knowledge of the universe indicates that 95% of its contents are exotic types of matter, known as dark matter and dark energy. The Euclid space mission, to be launched in 2020, is being built to map the geometry and evolution of the dark universe, aiming to gain a better understanding of the properties of dark matter, dark energy and gravity. To achieve these goals, the shapes and positions of over a billion galaxies will be measured and used in weak gravitational lensing and galaxy clustering analyses. The preparation of this mission is a large collaborative international effort on which Portugal takes part. In this talk, I present an overview of the Euclid mission, including its science goals and methods, payload and spacecraft components, operation aspects and project organization, highlighting the Portuguese contribution.

Tiago Campante University of Birmingham

Star quakes and extrasolar planets: an enduring synergy Asteroseismology is a relatively new field of astrophysics devoted to the study of oscillations in stars. I will introduce the field o asteroseismology and explain how seismic observations of stars are being used to better characterize exoplanet hosts and their planetary systems. Finally, I will present several interesting planetary systems discovered by the NASA Kepler spacecraft and talk about perspectives for the future in exoplanet/asteroseismic research.


12

Bosão de Higgs

Howard Haber University of California

The Higgs Boson Unleashed The 2013 Nobel Prize in Physics was awarded to Francois Englert and Peter Higgs for their seminal work in 1964 on the mechanism that generates mass for the elementary particles that comprise all matter. Although many aspects of the Standard Model have been confirmed to great accuracy in experiments, the Higgs boson resisted confirmation for many years. The discovery of the Higgs boson on July 4, 2012 at the Large Hadron Collider in Geneva, Switzerland is the first critical step in an exciting journey that is just starting.

João Varela CERN e Instituto Superior Técnico

Beyond the Higgs Boson: open questions in particle physics Apesar do sucesso extraordinário do Modelo Standard das partículas elementares, que culminou com a descoberta do bosão de Higgs em 2012, há muitos enigmas por esclarecer na descrição física do Universo. Os dados de observações cosmológicas indicam que a matéria comum representa apenas 4% do Universo. Os 96% restantes são alguma forma de matéria ou energia desconhecidas. A explicação da massa do Higgs é também um desafio para o Modelo Standard. Estes e outros problemas indicam que há Nova Física a ser descoberta. Poderá ser uma nova simetria fundamental da natureza conhecida como supersimetria, ou a existência de dimensões adicionais no espaço-tempo. Estas e outras possibilidades excitantes têm merecido grande atenção da comunidade científica pois os modelos teóricos podem ser confrontados com os dados do LHC. Nesta palestra, apresentam-se algumas das questões mais prementes em física de partículas e os possíveis caminhos de descoberta.


13

André David CERN

Higgs boson - here to stay The discovery of a Higgs boson in 2012 follows 20 years of preparation of a new accelerator and giant underground detectors that can record the interactions between beams of protons 40 million times per second. Since the discovery that we have been able to probe several of the properties of this Higgs boson, trying to determine its nature and searching for deviations that could point us in the direction of what the dark parts of the Universe are. This is an adventure that started some 50 years ago, was at the heart of the Nobel prize last year, and provides a window into the unknown to explore in the coming decades.

Patrícia Muiño Laboratório de Instrumentação e Partículas

Overview of Standard Model Higgs boson experimental results in the main fermionic and bosonic decay channels


14

Inovação em materiais

Sandra Vieira Departamento de Radioterapia, Fundação Champalimaud

Experiência clínica com o acelerador EDGE A radioterapia dispõe actualmente de técnicas de irradiação avançadas que permitem a irradiação do tumor poupando consideravelmente os órgãos circundantes. A administração de dose utilizando aceleradores lineares é a forma mais difundida na radioterapia. A conjugação das técnicas avançadas com os aceleradores lineares cada vez mais precisos, permite aumentar cada vez mais a dose administrada ao tumor. Podendo também conduzir a uma diminuição do número de sessões necessárias para o controlo da doença, enquanto as doses nos tecidos normais permanecem dentro das tolerâncias clínicas. O acelerador linear EDGETM foi instalado no nosso serviço de radioterapia no princípio deste ano. Este acelerador tem a particularidade de apresentar um sistema totalmente integrado com vários dispositivos de imagem e de controlo da posição do tratamento. Três desses dispositivos destacam-se: o CalypsoTM, a mesa de tratamento com seis graus de liberdade, e o sistema portal. A utilização do Calypso permite a deteção de marcadores inseridos no doente que emitem radiofrequências específicas. Monitoriza-se assim a posição do doente durante a sessão radioterapêutica. A mesa de tratamento permite corrigir não só translações, mas também rotações, para que a posição do doente se assemelhe o mais possível com o planeado. O sistema portal permite obter imagens do doente. As imagens podem ser utilizadas para confirmar a posição do doente e/ou para medir a dose que lhe foi administrada. Nesta comunicação serão ainda apresentados exemplos de tratamentos de radioterapia nomeadamente com doses por tratamento elevadas (24 Gy numa sessão de tratamento única). O processo de controlo de qualidade envolvido nestes tratamentos será igualmente abordado.


15

Rui Costa Universidade do Minho

Aplicações biomédicas de filmes ultrafinos produzidos pela técnica de automontagem camada-a-camada A técnica de automontagem camada-a-camada é uma estratégia biomimética baseada na adsorção espontânea de materiais com apenas alguns nanómetros provenientes de diversas classes. Com base neste princípio, é possível construir filmes ultrafinos à superfície de simples substratos planares ou de estruturas tridimensionais de grande complexidade, em condições experimentais não-agressivas. As estratégias de automontagem exibem grande versatilidade de processamento e têm sido decisivas no desenvolvimento de diversas tecnologias biomédicas, tais como superfícies inteligentes, dispositivos de libertação controlada de fármacos e estruturas hierárquicas compartimentadas.

Eduardo V. Castro CFIF e Dep. Física, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa

Graphene: a paradigm in fundamental and applied physics When in 2004 a group of physicists played around with scotch tape and graphite at the Manchester University, no one could imagine the consequences of those experiments. The group was lead by Andre Geim and Konstantin Novoselov, Nobel Prize winners six years later, and those experiments give way to an entire new field of research. A decade went by and the field is more active than ever. In this presentation I will review the main achievements in the field, comment on important challenges, and show how this material became a paradigm in both fundamental and applied physics.


16

Fronteiras interdisciplinares

Michael Pennington Jefferson Lab

Why is GeV physics relevant in the age of the LHC? One may wonder why is physics at the scale of a fermi still interesting, when the LHC microscope is tuned to a world a thousand times smaller? Confinement means the universe of quarks and gluons (or even squarks and gluinos) can only be glimpsed through a colourless haze of hadrons. This we need to understand. How this world of hadrons, their spectrum, their structure and dynamics, is being explored in unprecedented detail at the scale of a few GeV with precision detectors at accelerator facilities, particularly with the 12 GeV upgrade at Jefferson Lab, and on the lattice with accelerated computing architectures will be reviewed. This is teaching us about how QCD shapes and colours most of the visible universe.

Francisco Gil Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade de Coimbra

A física ao serviço do património


17

Carlos Varandas Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa

Física e a Energia


18

Inovação no ensino

Ana Eiró Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa e Ministério da Educação e Ciência

Cem mil quilómetros de Ciência: dois anos de Mundo na Escola Criado com o objectivo de dinamização cultural nas escolas, o programa O Mundo na Escola tem sido dedicado à Ciência e Tecnologia, levando cientistas e atividades de ciência às escolas, de uma forma descentralizada por todo o país. Pretendemos motivar e encorajar os jovens para a ciência, sobretudo contribuir para os tornar mais capazes de fazer escolhas de carreiras científicas. Em dois anos letivos envolvemos cerca de 100 mil alunos de mais de 80 escolas de todos os distritos. Serão referidas as atividades do programa, destacando em particular o modelo de itinerância da exposição Física no dia-a-dia na escola.

Horácio Fernandes Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa

MOOCs: Massive Open Online Courses Massive Open Online Course (MOOC) is an online course aimed at unlimited participation and open access via the web. In addition to traditional course materials such as videos, readings, and problem sets, MOOCs provide interactive user forums that help build a community for students, professors, and teaching assistants (TAs). MOOCs are a recent development in distance education which began to emerge in 2012. Although early MOOCs often emphasized open access features, such as connectivism and open licensing of content, structure, and learning goals, to promote the reuse and remixing of resources, some notable newer MOOCs use closed licenses for their course materials, while maintaining free access for students.


19

Carlos Fiolhais Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra

Metas e novos programas de Física e Química A No sentido de contribuir para um melhor esclarecimento e adequação das práticas letivas, promove-se um debate com os autores dos novos programas e metas curriculares de Física e Química A do 10.º e 11.º anos, com o objetivo de perceber o que se mantém e o que mudou nos objetivos, na organização dos conteúdos e na operacionalização.

Pablo Nacenta Torres IES Alameda de Osuna de Madrid

Followers de la Física… ¡Ya están en nuestras aulas! Uno de los retos del profesorado español es la captación de alumnos para que cursen Física, materia optativa en enseñanza secundaria obligatoria y en el bachillerato científico y tecnológico. Ir más allá, motivar de una manera distinta, innovar y sorprender son los complementos ideales para el día a día en el aula. El montaje de performances, la música, los storytellings, la incorporación de aspectos culturales o la realización de una flashmob ayudan, sin duda, a despertar vocaciones científicas.


20

Sessão pública – Física e Sociedade

John Dudley Presidente da European Physical Society

Mariano Gago LIP / Instituto Superior Técnico Kostas Gavroglu Universidade de Atenas


21

19.ª Conferência Nacional de Física

Comunicações orais curtas

21


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CNF01. Compact stars: Radius to mass relation Francisco Lopes1, José P. S. Lemos1, Gonçalo Quinta1, Vilson T. Zanchin2 1 Instituto Superior Técnico 2 UFABC We use an analytical scheme to investigate the limiting radius R to mass M relation and the maximum mass of stars made of an electrically charged incompressible fluid with a charge distribution proportional to the energy density. The approach relies on Volkoff and Misner's method to solve the Tolman-Oppenheimer-Volkoff equation. We find R/M=9/4-0.568Q2/M2, where Q is the star's charge, assumed small. Misner's maximum mass for a star composed of relativistic neutrons in an incompressible state is one solar mass plus a correction in the charge.

CNF02. Análise do comportamento da temperatura em séries urbanas de Portugal L. Caramelo1,3, A. A. Soares1,3,4, M. D. Manso Orgaz2 1 Departamento de Física – ECT/UTAD, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real, Portugal 2 Departamento de Física da Universidade de Aveiro, Campus Universitário de Santiago, 3810-193 Aveiro, Portugal 3 CITAB/UTAD, Quinta de Prados, Apartado 1013, 5001-801, Vila Real, Portugal 4 INEGI/Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Porto, Portugal [email protected], [email protected], [email protected] Os processos de urbanização modificam as características da atmosfera local sendo a temperatura bastante sensível ao crescimento urbano. Assim, a temperatura é uma das variáveis meteorológicas mais utilizadas para caracterizar o clima de uma zona urbana. É objectivo deste trabalho, a análise do comportamento das séries anuais da temperatura média, da média da temperatura máxima e da média da temperatura mínima para a cidade de Aveiro, para o período 1980 a 2013, recorrendo à análise estatística dos dados e aplicando um filtro passa-baixo para analisar as tendências. Apresentam-se os resultados obtidos com esta análise.

CNF03. Si (100) surfaces functionalized by dual ion implantation: (C+Fe)+ and (C+Ti)+ systems B. Nunes1, N. Franco2, A. M. Rego3, E. Alves2, R. Colaço1 1 CQE and Bioengeneering Dep., Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa, PT 2 IPFN, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa, PT 3 CQFM, Instituto Superior Técnico, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa, PT [email protected] The poor nanotribological and wettablity properties/performance of Si still impose huge reliability issues concerning the commercialization contact-based MEMS devices. In the present paper Si surfaces have been modified by dual ion implanted with the purpose of improving the nanotribological response of Si for such applications. Two different systems were studied, (Fe+C)+ and


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(Ti+C)+, respectively, with fluences ranging from 5x1016 cm-2 up to 2x1017 cm-2. The samples were then annealed under low pressures (P~10-8 Pa) at 800 and 1000 ºC, being characterized afterwards by Rutherford Backscatering Spectromety/Channeling (RBS/C), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and by X-ray photoelectronspectroscopy (XPS).

CNF04. Micromanipulação celular usando fibras óticas R. S. Rodrigues Ribeiro1,2,*, R. B. Queirós1, O. Soppera3, J. Viegas4, A. G. Oliva5,A. Guerreiro1,2, P.A.S. Jorge1 1 INESC Porto, Rua do Campo Alegre, 687. 4169-007 Porto, Portugal 2 FCUP, Rua do Campo Alegre, 687. 4169-007 Porto, Portugal 3 Institut de Sciences des Matériaux de Mulhouse, CNRS UMR 7361, 68057 Mulhouse, France 4 Masdar Institute of Science and Technology, Masdar City, United Arab Emirates 5 ITQB-UNL/IBET, Apartado 12, 2781-901 Oeiras, Portugal [email protected] A manipulação de células sem contacto físico, através da pressão da radiação exercida por um feixe laser, foi descoberta em 1986 por Artur Ashkin. Esta tecnologia é conhecida hoje em dia como pinças ópticas e tem cada vez mais vindo a afirma-se em meios como a biologia e medicina. Neste trabalho apresentamos as pinças ópticas em fibra como uma alternativa às convencionais que usam microscópios ópticos. Isto é conseguido através da modulação do feixe usando estruturas nas fibras que podem ser fabricadas por processos de foto-polimerização ou mesmo de etching químico/fisico (feixe de iões focados). Neste sentido, novas configurações de aprisionamento e manipulação de células (leveduras) são aqui apresentadas.

CNF05. Investigação da distribuição elementar em amostras ósseas humanas C. Santos1,2, M. Fonseca1,2,3, V. Corregidor4, M. Guerra1,5, Vidal B6, L. C. Alves7, H. Silva 1,2, M. L. Carvalho1,5, J. P. Santos1,6, J. C. Branco8,9, A. P. Jesus1,2 1 Dep. Física, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal 2 Centro de Física Nuclear da Universidade de Lisboa, 1649-003 Lisboa, Portugal 3 Universidade Europeia| Laureate International Universities, 1500-210 Lisboa, Portugal 4 IPFN, IST/CTN, , Universidade de Lisboa, E.N. 10, 2686-953 Sacavém 5 Centro de Física Atómica (CFA), Departamento de Física, Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT), Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Monte da Caparica, Portugal 6 Instituto de Medicina Molecular, Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa, 1649-028 Lisboa, Portugal 7 C2TN, IST/CTN, Universidade de Lisboa, E.N. 10, 2686-953 Sacavém 8 CEDOC, Faculdade de Ciências Médicas da Universidade Nova de Lisboa. Campo Mártires da Pátria, 1169-056 Lisboa, Portugal 9 Serviço de Reumatologia, CHLO / Hospital Egas Moniz, 1349-019 Lisboa, Portugal [email protected] A osteoporose é uma doença reumática caracterizada por deterioração da microestrutura e perda de massa óssea [1]. Os elementos traço podem ser indicadores da patologia óssea pois desempenham funções essenciais no metabolismo ósseo e homeostasia do cálcio. Amostras ósseas osteoporóticas foram analisadas por µ-PIXE (µ-Particle Induced X-ray Emission), µ-EBS


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(µ-Elastic Backscattering Spectrometry) [2] e por MXRFS (Micro-X-Ray Fluorescence Spectroscopy) para quantificação dos elementos maioritários e traço. Dado que os ossos possuem gordura natural que pode afectar as medidas, dois processos de preparação de amostras foram testados. Os resultados são comparados com as concentrações referidas na literatura para ossos saudáveis [3,4,5]. [1] Lee S. Simon, Rhematic Disease Clinics of North America, 33, 149-176 (2007) [2] Alves, L.C. et al, NIMB, 161, 334-338 (2000) [3] Y. X. Zhang et al, NIMB, 260, 178-183 (2007) [4] W. Kaabar, Applied Radiation and Isotopes, 67, 475-479 (2009) [5] V. Zaichick, Applied Radiation and Isotopes, 56, 781-786 (2002)

CNF06. Black hole entropy in d-dimensions through thin matter shells Gonçalo M. Quinta, José P. S. Lemos

Centro Multidisciplinar de Astrofísica, CENTRA, Departamento de Física do Instituto Superior Técnico [email protected], [email protected] The entropy of a d-dimensional thin shell is calculated using the junction conditions formalism, followed by a thermodynamic stability analysis of the system. The shell is then taken to its gravitational radius, where it will be seen to possess an entropy equal to the Hawking-Bekenstein entropy of a d-dimensional black hole.

CNF07. Estudo da reação de fusão 16O+16O H. Silva1,2,3, J. Cruz1,2,3, C. Santos1,2,3, A. P. Jesus1,2,3 1 Departamento de Física, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal 2 Centro de Física Nuclear da Universidade de Lisboa, Av. Prof. Gama Pinto, 1649-003 Lisboa, Portugal 3 Campus Tecnológico e Nuclear, IST/ITN, Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa, Estrada Nacional 10, 2686-953 Sacavém, Portugal [email protected] A reação de fusão 16O+16O ocorre numa etapa avançada da evolução de estrelas massivas. Contudo, estas reações dão-se nas estrelas a energias muito abaixo da barreira de Coulomb, com secções eficazes muito reduzidas, tornando o seu estudo experimental uma tarefa exigente. Até à data, não existe concordância entre os resultados teóricos e experimentais e os dados existentes em intervalos de energia relevantes para a Astrofísica Nuclear são escassos, pelo que um novo estudo desta reação encontra-se em progresso, procurando medir a seção eficaz elástica e total de fusão dentro das energias de interesse astrofísico.


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CNF08. Imagiologia de infra-vermelhos: do betão à nanotecnologia T.Santos1, L.Ferreira2, L.C.Gomes2, J.S.Amaral2, V.A.F.Costa3, V.S.Amaral2 1 Departamento de Física, I3N e CICECO, Universidade de Aveiro, Campus Universitário de Santiago, 3810-193 Aveiro, Portugal. 2 Departamento de Física e CICECO, Universidade de Aveiro, Campus Universitário de Santiago, 3810-193 Aveiro, Portugal. 3 Departamento de Mecânica, Universidade de Aveiro, Campus Universitário de Santiago, 3810-193 Aveiro, Portugal. [email protected] A imagiologia térmica é uma técnica não invasora que permite visualizar processos dinâmicos de transferência de calor em tempo real. No âmbito do novo Laboratório de Investigação Térmica da Universidade de Aveiro (LITUA) esta técnica está a ser desenvolvida utilizando uma câmara térmica FLIR SC5650 com sistema de microscopia acoplado. Apresentam-se estudos de processos magneto-térmicos, dinâmica de transferência de calor em materiais compósitos com phase change materials (PCM), fenómenos térmicos à escala do micrómetro em filmes finos magnéticos com memória de forma, materiais termo-resistivos, e num sentido lúdico, a "imagem térmica" de seres vivos, do olho humano, entre outros exemplos.

CNF09. A high resolution RPC-PET prototype for small animals Paulo Martins1,2, Alberto Blanco1, Paulo Crespo1,2, M. Fátima Ferreira Marques3, Rui Ferreira Marques1,2, Paulo M. Gordo2, Marcin Kajetanowicz4, Grzegorz Korcyl5, Luís Lopes1, Jan Michel6, Marek Palka5, Michael Traxler7, Miguel Couceiro1,3, Paulo Fonte1,3

1 LIP - Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, Rua Larga, 3004-516 Coimbra, Portugal. 2 Departamento de Física, Universidade de Coimbra, 3004-516 Coimbra, Portugal. 3 Instituto Politécnico de Coimbra, ISEC, Rua Pedro Nunes, 3030-199 Coimbra, Portugal. 4 Nowoczesna Elektronika, ul. Bolesłwa Prusa 15/10, 30-109 Cracow, Poland. 5 Jagiellonian University, ul. Gołebia 24, 31-007 Cracow, Poland. 6 Institut für Kernphysik, Goethe-Universität, Max-von-Laue-Str. 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany. 7 GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research, Planckstraße 1, 64291 Darmstadt, Germany. [email protected] Positron Emission Tomography (PET) is a powerful technique employed in functional biological imaging, used mainly in Biology and Medical Oncology. Our innovative approach to PET is based on using Resistive Plate Chamber detectors. One of the fields in which RPCs may supersede current scintillation based PET detectors, is in high resolution small animal PET imaging. In this work we present imaging results of needle-like and planar 22Na sources obtained with a prototype of a high-acceptance small-animal PET system based on RPCs (RPC-PET). The Maximum-Likelihood Expectation-Maximization reconstruction of the acquired data yielded an excellent and stable resolution of 0.4 mm FWHM.

CNF10. Avaliação da performance térmica de materiais: Hot Disk L.Ferreira1, T.Santos2, J.S.Amaral1 e V.S.Amaral1


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1 Departamento de Física e CICECO, Universidade de Aveiro, Campus Universitário de Santiago, 3810-193 Aveiro, Portugal. 2 Departamento de Física, I3N e CICECO, Universidade de Aveiro, Campus Universitário de Santiago, 3810-193 Aveiro, Portugal. [email protected] A condutividade térmica e o calor específico são as principais propriedades que definem a performance térmica de um material num dado processo térmico dinâmico. Um dos métodos mais versáteis para medir estas grandezas é o Transient Plane Source. Neste trabalho iremos descrever este método assim como apresentar resultados experimentais obtidos com o equipamento TPS 2500 S da Hot Disk, em materiais compósitos de betão com PCM (Phase Change Materials) para isolamento térmico de edifícios, materiais magnéticos para aplicação em refrigeração magnética, compósitos de poliuretano com nanotubos de carbono, cerâmicos para pavimentos e materiais termoeléctricos para aplicações em energia.

CNF11. Fabricação de microsensores usando tecnologia de Feixe de Iões Focado (FIB) Ricardo M. André, Manuel B. Marques, Orlando Frazão Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto e INESC Porto [email protected] A tecnologia de feixe de iões focado (FIB) permite criar microestruturas em qualquer tipo de material e pode ser aplicada ao fabrico de microsensores em fibra ótica. Permite assim a remoção de material com uma resolução submicrométrica e consequentemente a criação de estruturas como redes de Bragg e cavidades Fabry-Perot de dimensões micrométricas. Com FIB é possível obter estruturas com elevada qualidade ótica que seriam muito difíceis de obter de outro modo. Combinando a tecnologia de FIB com outras técnicas de pós-processamento de fibra ótica, é possível obter uma grande panóplia de microsensores com as mais diversas aplicações.

CNF12. Rastreabilidade metrológica do ângulo plano e a cristalografia F. Saraiva, L. Eusébio, L. Ribeiro, S. Gentil, E. Filipe Instituto Português da Qualidade, Rua António Gião, 2; 2829-513 Caparica [email protected] A cristalografia moderna, como ciência experimental que é, está ligada à descoberta e desenvolvimento da tecnologia de difração de raios X e assenta na formulação da Lei de Bragg. Uma das mensurandas a medir quer experimentalmente quer teoricamente é o ângulo plano. Quanto menor for a incerteza das medições, mais exatos serão os resultados e as conclusões científicas. No IPQ realiza-se a definição do radiano e a disseminação desta unidade SI através de calibrações de padrões de ângulo plano. No âmbito do EMRP, o IPQ participa no projeto SIB58- Angle, cujo objetivo principal é a redução da incerteza da realização prática do radiano. Com esta apresentação pretende-se divulgar os primeiros resultados nacionais.


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CNF13. Aplicação da espectroscopia de infravermelhos na diferenciação da deterioração de carnes de caça C. Saraiva1, Ana C. Silva1, M. J. Moreira1, P. Nascimento1, J.M.M.M. de Almeida2,3 1 Departamento de Ciências Veterinárias, Escola de Ciências Agrárias e Veterinárias, CECAV, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real, Portugal 2 INESC-TEC, Rua do Campo Alegre, 687 4169-007 Porto, Portugal 3 Departamento de Física, Escola de Ciências e Tecnologia, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real, Portugal [email protected] A espectroscopia de infravermelhos com transformada de Fourier (FTIR) foi aplicada para detetar a deterioração de hambúrgueres de carne de caça - Gamo (Dama dama). Amostras de carne foram caracterizadas por FTIR, pH, cor L*a*b*, oxidação lipídica, análise microbiológica e sensorial, ao longo de 432h de armazenamento a 3º C. Verificou-se que a absorvância nas regiões espetrais entre 1410-1370 cm-1 e 1320-1300 cm-1 variou fortemente. Estas regiões são atribuídas a compostos bioquímicos indicadores de deterioração. Conclui-se que o FTIR pode ser utilizado como método fiável e preciso para avaliação em tempo real da deterioração de carne de hambúrgueres de Gamo.

CNF14. Temperature at the nanoscale: Scanning Thermal Microscopy M. J. Pereira, J. S. Amaral, N. J. O. Silva, V. S. Amaral Departamento de Física and CICECO, Campus de Santiago, Universidade de Aveiro, 3810-193 Aveiro, Portugal [email protected] Scanning thermal microscopy (SThM) provides a powerful tool with which the thermal properties of materials can be evaluated with nano/micrometer spatial resolution. Based on an atomic force microscope (AFM), the SThM uses a specialized heated thermal probe designed to act as a thermocouple instead of the conventional AFM tip. The SThM is developed to give simultaneously surface topography image and thermal property image of materials. Experiments were carried out with SThM to investigate local variations in surface thermal and microstructural properties of various materials, including graphene on Si and Ni-Mn-Ga thin films deposited on Si substrates.

CNF15. Efeitos não-lineares em fibras óticas convencionais e micro-estruturadas Mário F. S. Ferreira I3N – Instituto de Nanoestruturas, Namodelação e Nanofabricação , Departmento de Física, Universidade de Aveiro, 3810-193 Aveiro, Portugal Os efeitos não-lineares nas fibras óticas impõem várias limitações ao desempenho dos sistemas óticos de comunicação mais avançados, pelo que a sua consideração é crucial no projecto destes sistemas. Por outro lado, os mesmos efeitos oferecem novas possibilidades para o processamento todo-ótico do sinal transmitido. Nesta comunicação serão passados em revista os principais efeitos não-lineares, tanto em fibras óticas convencionais como em fibras altamente não-lineares, nomeadamente em fibras micro-estruturadas, focando quer as limitações que eles impõem, quer as possibilidades que eles oferecem para os sistemas de comunicação do futuro.


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CNF16. Implementação da calibração em espectrofotometria segundo o VIM3 O. Pellegrino, A. Laundos, E. Filipe Instituto Português da Qualidade [email protected] Segundo a mais recente edição do Vocabulário Internacional de Metrologia (VIM) [1], uma nova definição da calibração consiste, numa primeira etapa, ao estabelecimento duma relação entre as indicações dos instrumentos de medição e valores de padrões de medição e, numa segunda etapa, na utilização desta relação para deduzir o resultado de medição. Modelos matemáticos, estimativa e validação estatística dos parâmetros respetivos a partir dos dados experimentais podem ser escolhidos por textos normativos, por exemplo da Organização Internacional de Normalização (ISO) [2]. O estabelecimento do modelo pode então ser efetuado através duma série de passos consecutivos que podemos enumerar a seguir: definição do intervalo de aplicação do modelo, definição do modelo, escolha dos padrões de medição, de acordo com as incertezas alvo e o número de pontos de calibração, após a comparação experimental entre o padrão e o instrumento em calibração, determinação dos parâmetros da função modelo e validação deste modelo. Para a modelação de funções de calibração lineares, o texto normativo ISO/TC 28037 “Determination and use of straight-line calibration functions” [3] permite a aplicação de tal procedimento. Esta comunicação tem como objetivo apresentar práticas de calibração utilizadas no laboratório de espectrofotometria do Laboratório Nacional de Metrologia (LNM), no Instituto Português da Qualidade, I.P., evidenciando a aplicação da nova definição do VIM3 da calibração. Trata-se de calibração de espectrofotómetro para medições de fator de transmissão regular e de fator de reflexão regular, para a certificação dos padrões das respetivas grandezas [4]. Tentaremos assim evidenciar como essa nova definição se adeque ao assegurar da rastreabilidade metrológica ao Sistema Internacional de Medidas e do rigor dos resultados de medição em espectrofotometria, em Portugal. [1] VIM3: International Vocabulary of Metrology (JCGM 200:2012, VIM 3rd edition, with minor corrections). [2] “Applications du nouveau concept d’étalonnage du VIM 3” – Les Guides Techniques du Collège Français de Métrologie, Lexitis éditions, ed. 2014. [3] ISO/TC 28037:2010 Determination and use of straight-line calibration functions. [4] Violante, J.P.P., Pellegrino O., Navas H.V.G., “Measurements of Regular Transmittances and Regular Reflectances at the IPQ’s Spectrophonometry Laboratory”, 15th International Conference on Experimental Mechanics (ICEM15), FEUP, Porto, Portugal, 2012.

CNF17. Avaliação do desempenho de dois aparelhos ortodônticos, por meio de sensores de Bragg L. Carvalho1*, P. Roriz1, O. Frazão1,2, M. B. Marques1,2 1 INESCTEC, Campus da FEUP, Rua Dr Roberto Frias 2 Departamento de Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto. Rua do Campo Alegre, 687, 4150-179, Porto, Portugal. [email protected] A expansão da maxila, por meio de aparelhos ortodônticos, é um método utilizado em ortodontia, para a correção da atresia maxilar com mordida cruzada posterior. Existe alguma controvérsia, quanto aos efeitos dos aparelhos em relação à quantidade de força aplicada e à técnica empregue, para corrigir a atresia e minimizar os efeitos negativos. O objetivo deste estudo é comparar as deformações produzidas por dois aparelhos ortodônticos, num modelo acrílico de uma maxila, com sensores de Bragg. O disjunctor com barra, transmitiu forças mais elevadas para os dentes e maxilar, do que o disjunctor sem barra. Também ocorreu uma rotação, correspondente a uma vestibularização dos dentes.


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CNF18. Estimulação magnética transcraniana profunda através de sistema de bobinas imersas em líquido condutor Sónia Sousa1,2, Jorge Almeida3, Pedro Cavaleiro Miranda4, Ricardo Salvador4, João Silvestre1,5, Hugo Simões1,2, Paulo Crespo1,2 1 LIP – Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, Coimbra 2 Departamento de Física, Universidade de Coimbra 3 Faculdade de Psicologia e Ciências da Educação, Universidade de Coimbra 4 IBEB – Instituto de Biofísica e Engenharia Biomédica, Universidade de Lisboa 5 ISEC – Instituto Superior de Engenharia de Coimbra, Instituto Politécnico de Coimbra [email protected] A estimulação magnética transcraniana (TMS, do inglês transcranial magnetic stimulation) é uma técnica não invasiva de estimulação neuronal. Consiste na indução de correntes cerebrais através da aplicação de campos magnéticos transientes. Tem aplicações potenciais e efetivas em várias áreas da neurologia. No entanto, o uso da TMS é presentemente limitado devido à sua incapacidade para estimular convenientemente o cérebro profundo. Neste trabalho apresentamos um sistema inovador de cinco bobinas imersas em líquido condutor, juntamente com a cabeça do doente. Resultados de simulação com o COMSOL Multiphysics AC/DC revelam uma capacidade de estimulação do cérebro profundo sem precedentes.

CNF19. Espectroscopia de impedâncias e de Raman na análise de granitos porosos P.R. Prezas1, M. P. F. Graça1*, M.J. Soares1, S.K. Mendiratta, J. Monteiro1, H.G. Silva2

1 Departmento de Física e i3N, Universidade de Aveiro, Campus Santiago, 3810-193 Aveiro, Portugal 2 Centro de Geofísica de Évora, Universidade de Évora, 7002-554 Évora, Portugal [email protected] Os fenómenos sismo-electromagnéticos constituem uma área de investigação recente que estuda a conversão de estímulos mecânicos em emissões electromagnéticas. Para os analisar é importante estudar as propriedades estruturais, morfológicas, eléctricas de diversos tipos de rochas. Verifica-se que as propriedades eléctricas destas são afectadas pela existência de água na forma de água livre, preza ou confinada. Quando em poros fechados, pode ser detectada por espectroscopia de impedâncias sendo denominada de água superarrefecida. A espectroscopia de Raman permite analisar pontualmente a superfície das amostras a nível estrutural, incluindo a existência de água superarrefecida. Este trabalho contribui, com uma análise pioneira, para a compreensão das propriedades de rochas da zona do Alentejo.

CNF20. Produção de Titânio-45 em ciclotrão de baixa energia para aplicação em imagiologia PET P. Costa1,2, L.F. Metello1,3, F. Alves4, M. Duarte Naia2 1 Área Técnico-Científica e Curso de Medicina Nuclear, Escola Superior de Tecnologias da Saúde do Porto - Instituto Politécnico do Porto


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2 Departamento de Física da Escola de Ciências e Tecnologia da Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro 3 IsoPor SA 4 Instituto de Ciências Nucleares Aplicadas à Saúde (ICNAS), Universidade de Coimbra [email protected] Entre as técnicas de imagem biomédica mais aplicadas na prática clínica ou de investigação, a Tomografia por Emissão de Positrões (PET) revela-se como uma das mais sensíveis e hábeis para estudo de vários processos moleculares. Radioisótopos como o Flúor-18, Carbono-11 ou Oxigénio-15 têm sido aplicados para radiomarcação de diversos compostos para utilização neste contexto. No entanto, mais recentemente, tem-se sugerido o aumento de investigação acerca do potencial de aplicação de radioisótopos distintos. Assim, assumindo que a disponibilidade do radioisótopo é um aspecto crucial, este trabalho debruça-se sobre o estudo do processo de produção de Titânio-45 em ciclotrão de baixa energia.

CNF21. New approach to date metallic artifacts using the Uranium-238 radioactive series P. I. Girginova1,2, João Cruz2,3, Victoria Corregidor1, Elin Figueiredo4, Rui J.C. Silva4, Carlos Cruz1 1 Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa 2 CFNUL, Universidade de Lisboa 3 Departamento de Física da Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa 4 CENIMAT/I3N, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa [email protected] Archaeologists and metallurgists don’t use any direct method to date metallic artifacts. Such a method would be of high importance in archaeological interpretation of ancient metal production and in authentication of metallic historical heritage. In this communication we present a new approach to date metallic artifacts using the Uranium-238 natural radioactive series. Instead of considering the usual ratio 206Pb/238U, the Thorium-230 decay to Radium-226 is considered, based on an isotopic fractionation that may occur during ore smelting, disrupting the secular equilibrium in the 238U series. We discuss recent results collected by alpha-spectrometry of copper and silver ancient coins.

CNF22. Compositional characterization of iron gall inks in manuscripts using non-destructive techniques R. Viegas1,2*, V. Corregidor1,3, M. T. Peña2

1 IPFN, Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, E.N. 10 (ao Km 139,7), 2686-953 Sacavém, Portugal 2 CFTP, Centro de Física Teórica de Partículas, e Departamento de Física – IST., Instituto Superior Técnico, Universidade e Lisboa, Lisboa, Portugal 3 CFNUL, Centro de Física Nuclear da Universidade de Lisboa, Av. Prof. Gama Pinto, 2, 1649-003 Lisboa, Portugal [email protected]


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This work aims to characterize the elemental and molecular composition of iron gall inks and papers by means of several non-destructive techniques as: Particle Induced X-ray Emission (PIXE), Rutherford Backscattering spectrometry (RBS), X-ray diffraction technique (XRD), and Fourier Transformed Infrared spectroscopy (FTIR). Ultraviolet (UV) and Infrared (IR) photography were used for ink and paper differentiation. After the determination of the right experimental conditions which assure the pristine conditions of manuscripts, different documents dated from the early XX century, from a private collection, were studied. Ingredients used to make iron gall inks (vitriol, Arabic gum, tannin), were also analyzed.

CNF23. Deteção de sincronia entre sinais de actividade eléctrica cerebral e muscular R. Martins1, C. Quintão2, R. Vigário3 1 Departamento de Física da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa 2 Departamento de Física da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova deLisboa 3 Department of Information and Computer Science, Aalto University, School of Science, Finland [email protected] Quando um sistema oscilatório é influenciado por outro(s) sistema(s) oscilatório(s) poderá ocorrer um fenómeno denominado sincronia. Neste trabalho o objectivo é estudar a sincronia entre sinais de magnetoencefalografia e electromiografia, durante uma tarefa motora. Neste contexto, estudou-se a coerência, a relação de fase entre os sinais e o tempo de condução cortico-muscular. A detecção de sincronia de fase foi feita recorrendo ao algoritmo Referenced Phase Analysis, o qual usa um sinal de referência para encontrar fontes que sejam o mais síncronas possível com esse sinal. Os resultados confirmam a existência de sincronia e validam o algoritmo utilizado.

CNF24. Polarimetry of a Venus type exoplanet S. F. A. Batista, D. M. Stam Aerospace Engineering Department, Technical University of Delft, Kluyverweg 1, 2629 HS, Delft, The Netherlands [email protected], [email protected] Polarized signals of extrasolar planets can provide important information about its habitability and atmospheric composition. We report simulated polarized signals of a Venusian-like atmosphere at different stages of its evolution and at different wavelengths. We will analyze the typical features and discuss their impact in the habitability of the extrasolar planet. It is foreseen that these results will be applicable for future direct observations of extrasolar planets.

CNF25. MEMS: fabrication and characterization of microcantilevers S. Ferreira1, K. Pedersen1, A. Silva2 1 Physics and Nanotechnology Department, Aalborg University, Aalborg East, Denmark 2 Physics Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus Caparica, Caparica, Portugal


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[email protected] Microelectromechanical systems (MEMS) technologies are used to produce from the simplest structures to the most complex devices, having many applications in various fields. In this context, this project was developed in an attempt to produce one of most used structures in MEMS sensing devices - microcantilevers. Several microfabrication techniques were combined to fabricate these structures on a silicon-on-insulator (SOI) wafer. After the microcantilevers had been successfully created, an experiment was set up to verify the microcantilevers ability to bend. It was observed that they were deflected when a voltage was applied between the two silicon layers of the SOI wafer.

CNF26. Numerical simulation of electrical transport in rocks under mechanical action T. Queiroz1, M. A. Salgueiro da Silva1,2, T. M. Seixas1,2, H. G. Silva3 1 Departamento de Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Rua do Campo Alegre, 687, 4169-007 Porto 2 Centro de Investigação da Terra e do Espaço da Universidade de Coimbra, Av. Dr. Dias da Silva, 3000-134 Coimbra 3 Centro de Geofísica da Universidade de Évora, Rua Romão Ramalho, 59, 7000, Évora [email protected] Rocks are, basically, electrically insulator solid media whose electrical properties can be changed by mechanical action, especially when deformation is accompanied by micro-fracturing processes. In this work, we describe a model for the numerical simulation of electrical transport in rocks under mechanical action, assuming that electrical charge can be generated by micro-fracturing processes and diffuse and drift across the rock. The electrical behavior can be described using an adaptation of the formalism applied to semiconductors. We provide preliminary simulation results on a one-dimensional lattice using finite-difference discretization.

CNF27. Resultados recentes do Observatório Pierre Auger J. Espadanal LIP, Av. Elias Garcia, 14-1, 1000-149 Lisboa, Portugal [email protected] O Observatório Pierre Auger (PAO) situa-se na Argentina com uma área de aproximadamente 3000 km2. O objetivo da experiência é estudar os raios cósmicos de altas energias, sendo estas as partículas mais energéticas do universo. Atualmente desconhece-se as fontes de tais partículas, bem como a sua composição. Por isso o Observatório é importante, visto possuir vários detectores complementares que permitem a medição do desenvolvimento das cascatas de partículas ao longo da atmosfera e medir as partículas que chegam à superfície da terra. Deste modo, o apresentam-se o resultados recentes de Auger, que por diversas vezes são contraditórios em relação aos modelos existentes.


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19.ª Conferência Nacional de Física

Pósteres

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Conversão de CH4 e CO2 por plasma: influência da temperatura do gás A. Moura1 , J. Neves1 , J. Branco1, R. Snoeckx2 , N. Pinhão1

1 CTN, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa 2 PLASMANT Group, Universidade de Antuérpia, Bélgica [email protected] Plasmas produzidos por descargas de barreira dielétrica têm vindo a ser estudados para a conversão de metano e dióxido de carbono em gás de síntese (mistura H2 e CO). Neste trabalho estuda-se o efeito da temperatura do gás na conversão, seletividade e rendimento, em misturas CH4/CO2 diluídas em hélio. Realizaram-se medidas elétricas para determinar a energia específica (potência/fluxo) fornecida e medidas de cromatografia gasosa para a determinação da composição. Os resultados são comparados com os de um modelo de descarga.

Size effects of nanoparticles on Si oxides Ana G. Silva1,*, R. Adão1, M. Rossa1, M. Costa1, J. Rafaelsen2, Z. Li3, K. Pedersen2 1 Departamento de Física, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, P- 2829-516, Caparica, Portugal 2 Physics and Nanotechnology Department, Aalborg University, Skjernvej 4A, DK-9220 Alborg Øst, Denmark 3 ISA, Institute of Physics and Astronomy, Aarhus University, Ny Munkegade 120, DK-8000 Aarhus C, Denmark [email protected] Growth of Ge on Si surface covered by oxygen leads to formation of nano-crystals. In order to study the size effects Photoemission experiments of Synchrotron radiation from the ASTRID ring (ISA) on a beam line equipped with a spherical grating monochromator and a SCIENTA hemispherical spectrometer are performed. Spectra of bulk Si 2p, bulk Ge 3d and valence bands at 38 eV and 130 eV were measured as a function of the thickness of the Si-Ox multilayers. For a detailed evaluation of the spectra the program FitXPS is used. Results of these measurements will be presented.

Growth of aluminium oxide on SiC Ana G. Silva1,*, N. Nogueira1, S. Alves1,, Z. Li2, K. Pedersen3 and P. Morgen4

1 Departamento de Física, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, P- 2829-516, Caparica, Portugal 2 ISA, Institute of Physics and Astronomy, Aarhus University, Ny Munkegade 120, DK-8000 Aarhus C, Denmark 3 Physics and Nanotechnology Department, Aalborg University, Skjernvej 4A, DK-9220 Alborg Øst, Denmark 4 Institute for Physics and Chemistry, University of Southern Denmark, Campusvej 55, DK-5230, Odense M, Denmark [email protected] After growing the SiC/Si system (SiC thickness between 0.5 and 5 nm; polycrystalline) a self-limiting Si-oxide layer was grown on the surface at 7000C. On top of this layer we deposited approximately 1 nm of Al with a Knudsen atomic source (all steps in UHV) and then reacted it thermally (at 6000C) with the Si-oxide. We monitored all the process steps and the resulting structures of the layers and the interface using synchrotron radiation induced core level photoemission at ASTRID, Aarhus, Denmark. Results of bulk Si 2p and bulk O 2s spectra of these measurements will be presented.

Ion mobility measurement in Ar-CO2 mixtures A. F. V. Cortez1, A. N. C. Garcia1, P. Encarnação1, P. N. B. Neves2, A. M. F. Trindade1, J. Escada1, T.H.V.T. Dias1, F.P. Santos1, J.A.S. Barata3, F.I.G. Borges1, C.A.N. Conde1 1 LIP - Departamento de Física, Universidade de Coimbra, Rua Larga, 3004-516 Coimbra, Portugal 2 ATP Group, CMAF, Instituto de Investigação Interdisciplinar, 1649-003 Lisboa, Portugal 3 Departamento de Física, Universidade da Beira Interior, P-6200 Covilhã, Portugal [email protected] Measuring the mobility of ions in gases is of great importance in many fields, like for example in gaseous radiation detectors, where the drift of positive ions and the drift of


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electrons have an important role in the detector pulse shape. The present work investigates the ionization processes and measures the ion mobility in Ar-CO2 mixtures, extending previous studies made recently for other gases. The results for the ion mobility measurements made in gaseous mixtures of Ar-CO2 (0–100 % range of Ar) for low reduced electric fields (from 15 Td to 30 Td), at room temperature are presented.

Projecto MEDEA|5 –Tesla Squad A. Miranda1, L. Silva1, M. Pinto1, M. Guedes1, e M. J. R. Gomes1,2 1 Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa 2 CFNUL e CENTRA [email protected] O projecto MEDEA|SPF e REN visa informar a Sociedade em geral dos reais efeitos dos campos electromagnéticos, de muito baixa frequência, na saúde humana. A nossa equipa composta por quatro estudantes universitários aceitou o desafio de medir e analisar os valores de campos electromagnéticos em diversos locais do nosso quotidiano e junto de postes de alta tensão, entrevistámos ainda investigadores e recolhemos informação cientificamente credível acerca dos efeitos destes fenómenos na saúde humana. Nesta contribuição apresentaremos os nossos resultados demonstrando que em nossas casas existem campos electromagnéticos de maior magnitude comparando com os postes de alta tensão.

Curiosidades físicas da força centrípeta e da força centrífuga António D. Reis1,2, José F. Rocha2, Atílio S. Gameiro2, José P. Carvalho1 1 Dep. Física/ U. D. Remota, Universidade Beira Interior Covilhã, 6200 Covilhã, Portugal 2 Dep. Electrónica e Telecomunicações/ Instituto Telecom, Universidade Aveiro, Portugal [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] Este artigo apresenta algumas curiosidades científicas sobre a força centrípeta e a força centrífuga, com uma abordagem simples, de forma a tornar os conceitos evidentes e claros, tentando evitar interpretações equívocas. A força centrípeta é uma força real, dirigida para o centro, actua sobre a direcção do movimento e é necessária para obrigar um corpo a descrever uma curva. A força

centrífuga é uma pseudo-força, dirigida para fora, uma força de inércia, de reacção, oposição, equilíbrio ou até fictícia, que resulta da tendência (‘vontade’) dos corpos seguirem em linha recta, conservando o estado de movimento.

A Terra é um sistema auto-realimentado de grande perfeição António D. Reis1,2, José F. Rocha2, Atílio S. Gameiro2, José P. Carvalho1 1 Dep. Física/ U. D. Remota, Universidade Beira Interior Covilhã, 6200 Covilhã, Portugal 2 Dep. Electrónica e Telecomunicações/ Instituto Telecom, Universidade Aveiro, Portugal [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] O planeta Terra é um sistema auto-realimentado de grande perfeição. A Terra dispõe de mecanismos de realimentação negativa de auto-conservação, onde se um parâmetro se contrai actua um mecanismo de realimentação de auto-defesa que o distende e vice-versa. Exemplarmente, se a temperatura à superfície da Terra subir, aumenta a evaporação de água libertada para a atmosfera e consequentemente o tamanho da nuvem, o que faz baixar a temperatura à superfície da Terra e vice-versa.

O Universo, a Terra e a geração de vida António D. Reis1,2, José F. Rocha2, Atílio S. Gameiro2, José P. Carvalho1 1 Dep. Física/ U. D. Remota, Universidade Beira Interior Covilhã, 6200 Covilhã, Portugal 2 Dep. Electrónica e Telecomunicações/ Instituto Telecom, Universidade Aveiro, Portugal [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] Pensando um fenómeno, como o universo, consideramos três termos, o inexistente, o espaço vazio e espaço com matéria. Nas primeiras fases, o universo seria um enorme espaço, pulverizado com partículas diversas, distribuidas desordenadamente. Algumas partículas maiores atrairam outras mais pequenas e surgiu uma enorme força concentradora (como que a manifestação dum Deus sobrenatural poderoso que gerou ordem), que concentrou massa. O Universo, nestas primeiras fases, seria uma enorme massa, sujeita a grandes pressões, temperaturas e reacções nucleares fortíssimas (Big Bang gigante). Uma sequência de explosões desagregou e lançou grandes pedaços de matéria, que criaram as estrelas, planetas, satelites e meteoritos.


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Dissipação viscosa em fluidos com comportamento reoespessante A. A. Soares1,2,3 L. Caramelo1,2 1 Departamento de Física – ECT/UTAD, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real, Portugal 2 CITAB/UTAD, Quinta de Prados, Apartado 1013, 5001-801, Vila Real, Portugal 3 INEGI/Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Porto, Portugal [email protected], [email protected] Neste trabalho investiga-se a influência da dissipação viscosa na transferência de calor entre um cilindro em rotação e fluidos não newtonianos com comportamento reoespessante descrito pela lei de potência. É investigada a transferência de calor por convecção forçada para o número de Reynolds 20, número de Prandtl 1, índices de poder de lei entre 1 e 1,8, velocidades de rotação adimensionais entre 0 e 3, e números de Brinkman entre 0 e 1. São, também, apresentadas as variações dos números de Nusselt (local e médio) para as condições estudadas.

Hidrodinâmica numa membrana semipermiável A. A. Soares1,3, J.C. Silva2, Abel Rouboa2,3 1 Departamento Física – ECT/UTAD, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real, Portugal 2 Departamento de Engenharias - ECT/UTAD, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real, Portugal 3 INEGI/Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Porto, Portugal [email protected], [email protected], [email protected] O principal objectivo deste estudo é investigar a influência da permeabilidade e da geometria dos espaçadores na hidrodinâmica num canal de uma membrana semipermeável de dessalinização. Este tipo de estudos são necessários para a otimização da geometria dos espaçadores tendo em conta a transferência de massa (global e local) com o mínimo de consumo energético associado à queda de pressão. Para este efeito são realizadas simulações recorrendo a técnicas computacionais para dinâmica de fluidos.

Si (100) surfaces functionalized by dual ion implantation: (C+Fe)+ and (C+Ti)+ systems B. Nunes1, N. Franco2, A. M. Rego3, E. Alves2, R. Colaço1

1 CQE and Bioengeneering Dep., Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa, Portugal 2 IPFN, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa, Portugal 3 CQFM, Instituto Superior Técnico, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa, Portugal [email protected] The poor nanotribological and wettablity properties/performance of Si still impose huge reliability issues concerning the commercialization contact-based MEMS devices. In the present paper Si surfaces have been modified by dual ion implanted with the purpose of improving the nanotribological response of Si for such applications. Two different systems were studied, (Fe+C)+ and (Ti+C)+, respectively, with fluences ranging from 5×1016 cm-2 up to 2×1017 cm-2. The samples were then annealed under low pressures (P~10-8 Pa) at 800 and 1000 ºC, being characterized afterwards by Rutherford Backscatering Spectromety/Channeling (RBS/C), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and by X-ray photoelectronspectroscopy (XPS).

Simulação da hemodinâmica num vaso sanguíneo D. L. Martins1, J. C. Pires1, A. A. Soares,2,3 1 Departamento de engenharias – ECT/UTAD, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real, Portugal 2 Departamento de Física – ECT/UTAD, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real, Portugal 3 INEGI/Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Porto, Portugal [email protected], [email protected], [email protected] Neste trabalho apresentamos o estudo comparativo entre a hemodinâmica na artéria Carótida com e sem estenoses. Os modelos geométricos da bifurcação da Carótida foram construídos a partir de imagens Doppler 2D. O escoamento sanguíneo é considerado laminar e com comportamento newtoniano. Com esta investigação procura-se perceber qual a influência da presença de estenoses nos campos das velocidades e das pressões, e na distribuição das tensões de corte nas paredes da Carótida. É também apresentado estudo da influência da área das estenoses na queda de pressão entre a entrada na Carótida Comum e as saídas nas Carótidas Interna e Externa.


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Structural and optical properties of GaN Nanowires and thin films implanted with Eu M. Felizardo1, M. Peres1, N. Franco1,2, D. N. Faye1, E. Alves1,2, K. Lorenz1,2, E. Nogales3, B. Méndez3, M-P. Chauvat4, P. Ruterana4, T. Auzelle5, B. Daudin5, J. Rodrigues6, J. Carreira6, M. Leitão6, M. R. Correia6, T. Monteiro6 1 Instituto Superior Técnico, Campus Tecnológico e Nuclear, Estrada Nacional 10, P-2695-066 Bobadela LRS, Portugal 2 IPFN, Instituto Superior Técnico, Portugal 3 Dpto. Física de Materiales, Universidad Complutense de Madrid, 28040 Madrid, Spain 4 Centre de Recherche sur les ions les matériaux et la photonique ENSICAEN, Boulevard Maréchal Juin 14050 Caen France 5 CEA/CNRS Group, INAC, CEA/Grenoble, 17 rue des Martyrs, Grenoble Cedex 9, 38054, France 6 Departamento de Física e i3N, Universidade de Aveiro, 3810-193 Portugal GaN Nanowires(NW) were grown on silicon substrates with an average density of 1x1010 NW.cm-2, diameter ~100 nm and ~2000 nm length were implanted with 300 keV Europium ions, to fluences ranging from 1x1013 to 3x1015 at.cm-2. The damage build-up and Eu incorporation and activation in NWs and thin film reference samples were evaluated. XRD reveals that implantation defects cause large strains in GaN thin films while strain in NWs remains much lower. The formation of a secondary peak shows the expansion of the c-lattice parameter in the implanted region. RTA efficiently recovers the crystal and activates the typical red Eu3+ light emission.

Implantation damage formation in AlGaN alloys D.N. Faye1, E. Wendler2, M. Felizardo1, N. Franco1, E. Alves1, F. Brunner3, M. Weyers3, K. Lorenz1 1 IPFN, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Estrada Nacional 10, km 139.7, 2695-066 Bobadela LRS, Portugal 2 Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Festkörperphysik, Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena, Germany 3 Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik Gustav-Kirchhoff-Straße 4, 12489 Berlin

[email protected] AlxGa1-xN alloys have high potential for applications in optoelectronics. The impact of AlN content on damage formation mechanisms and radiation resistance is investigated. AlxGa1-

xN alloys covering the range (0≤x≤1) was implanted with 200 keV Ar ions to fluences ranging from 1×1013 to 2×1016 Ar/cm2 at RT. XRD and RBS/C results assess the formation of implantation damage. The XRD spectra shows that implantation leads to the incorporation of large lattice strains in the implanted layer. Defect depth profiles are extracted from RBS/C and little differences are seen between the alloys. Final strain saturation occurs at higher fluences in high AlN-content samples.

Aplicação de técnicas de volumetria na avaliação da progressão de tumores cerebrais usando imagens de ressonância magnética D. Gonçalves1, 2, P. Saraiva3, C. Quintão1, 4 1 Departamento de Física, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa 2 Serviço de Instalações e Equipamentos - Hospital Garcia de Orta, Almada 3 Serviço de Neurorradiologia - Hospital Garcia de Orta, Almada 4 Instituto de Biofísica e Engenharia Biomédica, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa [email protected]; [email protected]; [email protected] A finalidade deste trabalho é a aplicação de técnicas de volumetria na análise de glioblastomas multiformes, em sequências de imagens de Ressonância Magnética. Atualmente, e por consenso, os métodos de avaliação da dimensão do tumor assentam em medições bidimensionais. A ferramenta agora desenvolvida permite obter informação da área, perímetro, volume e centro de massa do tumor e aplicada em imagens de exames pós-operatórios permite avaliar a tendência de progressão, regressão ou estabilidade do tumor em redor da cavidade cirúrgica. Conclui-se que esta metodologia pode contribuir para uma melhor avaliação da resposta à terapêutica instituída.


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The nature of folding of knotted proteins inside a chaperone E. Pinto, P.F.N. Faísca

Centro de Física da Matéria Codensada and Departamento de Física, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Av. Prof. Gama Pinto 2, 1649-003 Lisboa, Portugal Proteins are synthesised inside the cell in the form of linear chains that then self organize, folding to their functional shapes by reaching the energy minimum for a given temperature. In vitro studies are performed with proteins outside their normal biological context, but in the cell this process happens frequently inside a chaperone, a molecular "cookie jar", Here is presented the impact of excluded volume - one of the main physical implications of the process happening inside a chaperone - in the folding of a protein with a 3-1 knot using Monte Carlo simulations in a lattice model, with Parallel Tempering and WHAM analysis.

Poluição do subsolo e consequências na cadeia alimentar Eurico Elias Pacheco, António D. Reis, José P.Carvalho, António S. Lebres Dep. de Física, U. D. Remota, Universidade da Beira Interior, 6200 Covilhã, Portugal [email protected] São vários os objetos que por irresponsabilidade humana são lançados sobre o solo que depois pelas águas da chuva são levados para o subsolo contaminando os lençóis de água. Entre estes objetos destacamos o chumbo lançado pelas espingardas dos caçadores, o mercúrio das lâmpadas, termómetros e os químicos das pilhas. Estas irresponsabilidades causam danos na saúde humana e biologia terrestre.

Studies on consolidation of W-Ta composites F. Guerreiro1, M. Dias 1, J.B. Correia 2, A. Galatanu 3, M. Rosiński 4, K. Hanada 5, M. Monge 6, A. Munoz 6, E. Alves 1, P.A. Carvalho 1,7 1 Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Av. Rovisco Pais, 1049-001, Lisboa, Portugal 2 LNEG, Laboratório Nacional de Energia e Geologia, Estrada do Paço do Lumiar, 1649-038 Lisboa, Portugal

3 National Institute of Materials Physics, Atomistilor 105 bis Bucharest-Magurele, 077125 Ilfov, Romania

4 Warsaw University of Technology, Faculty of Materials Science and Engineering, Warsaw, Poland 5 AIST, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 1-2-1 Namiki, Tsukuba, 305-8564 Ibaraki, Japan 6 Depto. de Física, Univerdidad Carlos III de Madrid, Avd. de la Universidad 30, 28911 Madrid, Spain 7 ICEMS, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa, Portugal The dispersion of ductile tantalum fibers is a valid strategy to enhance the fracture toughness of tungsten-based materials. Tungsten-tantalum composites were produced by hot isostatic pressing (HIP) as well as by spark and pulse plasma sintering (respectively, SPS and PPS). The experimental results revealed that the W-Ta composites consolidated by PPS and HIP presented a continuous layer of Ta2O5 at the W/Ta interfaces, while in the case of SPS consolidation this layer is discontinuous. Extensive (W,Ta) solid solutions were not observed and higher densifications were obtained for the PPS and HIP consolidations processes.

MARTA – Proposta para um upgrade ao observatório Pierre Auger F. Diogo (pelo grupo de Auger no LIP) LIP, Av. Elias Garcia, 14-1, 1000-149 Lisboa, Portugal [email protected] O Observatório Pierre Auger é o maior detector de raios cósmicos do mundo, cobrindo uma área de 3000 km2 com estações espaçadas de 1,5 km. Nos tanques são medidos os fotões de Cherenkov criados pela passagem de partículas electromagnéticas (fotões, muões e electrões/positrões principalmente) por tanques de água. O sinal medido assim permite uma excelente medição da energia, mas torna difícil a separação da quantidade de sinal que proveio de cada uma das componentes. A detecção de muões, que atravessam a atmosfera quase sem interagir, é um dos mecanismos chave para a medição com precisão de interacções nucleares de raios cósmicos de alta energia, que são a única janela existente para física a energias superiores à do LHC.


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O grupo de Auger no LIP está a propor um upgrade, com o nome de MARTA, que consiste em instalar detectores RPC em baixo dos tanques de forma a fazer uma medição mais directa da componente muónica presente em chuveiros. Nesta apresentação faremos um resumo do R&D, análise e simulações realizados no LIP.

Deteção de nanocristais por espalhamento anómalo de raios x a baixos ângulos e decaimentos de fluorescência H. C. Vasconcelos1,2, M. G. Meirelles1,2 1 Universidade dos Açores, Departamento de Ciências Tecnológicas e Desenvolvimento, Campus de Ponta Delgada, PT - 9501-801 (Ponta Delgada), Açores, Portugal. 2 CEFITEC - Centro de Física e Investigação Tecnológica, Departamento de Física da FCT/UNL, Quinta da Torre, 2829-516 Caparica, Portugal. [email protected] Determinados tratamentos térmicos favorecem a formação de vidros-cerâmicos a partir de vidros fosfosilicatos dopados com Er3+. A síntese destes materiais por sol-gel tem a vantagem de não necessitar de altas temperaturas e originar nanocristais de ErPO4 com uma distribuição estreita de diâmetros. A deteção de nanocristais foi realizada por espalhamento anómalo de raios X a baixos ângulos (ASAXS), para diferentes composições e tratamentos térmicos distintos. A razão b/a relaciona-se com a concentração de Er3+ na matriz e no interior dos cristais. Os nanocristais apresentam raios médios com ~23 nm. Os perfis de decaimento de fluorescência confirmam os resultados ASAXS.

Determinação de parâmetros espectroscópicos em vidros dopados com Er3+ H. C. Vasconcelos1,2, M. G. Meirelles1,2 1 Universidade dos Açores, Departamento de Ciências Tecnológicas e Desenvolvimento, Campus de Ponta Delgada, PT - 9501-801 (Ponta Delgada), Açores, Portugal 2 CEFITEC - Centro de Física e Investigação Tecnológica, Departamento de Física da FCT/UNL, Quinta da Torre, 2829-516 Caparica, Portugal [email protected]

A análise do desempenho espectroscópico de vidros dopados com iões de terras-raras em comprimentos de onda da luz com interesse tecnológico, passa pela determinação da probabilidade da transição radiativa, secção eficaz e tempo de vida de fluorescência. Este trabalho apresenta um conjunto de procedimentos e fundamentos teóricos básicos a ter em conta na análise de espectros ópticos de vidros dopados com Er3+. São apresentados os parâmetros de Judd-Ofelt obtidos em vidros e vidros-cerâmicos transparentes, de composição em SiO2-TiO2 e dopados com Er 3+, obtidos por sol-gel, para aplicações em sistemas de amplificação ótica e lasers de estado sólido.

Study and optimisation of the antennas for the ITER plasma-position reflectometry diagnostics system Hugo Pereira Hugon Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Portugal In ITER, the Plasma Position Reflectometry diagnostics system will consist of five O-mode microwave reflectometers operating in the frequency range 15−75 GHz and probing the plasma at four specific locations known as gaps 3, 4, 5 and 6. The main purpose of the system is to supplement the magnetic-based plasma position control diagnostics by providing measurements of the gap distance between the first-wall and a density layer close and just inside the magnetic separatrix. These measurements will allow, when required, to correct the drift in the magnetic measurements driven by error accumulation during long discharges. The originally proposed antenna front-end configuration for the PPR reflectometers consisted in a bi-static side-by-side arrangement of two asymmetric sectoral horn antennas. Here, this configuration is modelled and analysed within the 15−75 GHz frequency range, using the ANSYS HFSS (High Frequency Structure Simulator) simulation program. An extensive analysis of the antennas is performed, and the power coupling between the antennas is evaluated. The HFSS models and methods used to assess the PPR antennas are first validated, through the study of a reference standard horn antenna. The coupling between two standard horn antennas is also studied in different geometrical arrangements, with the purpose of better understanding the data obtained later in the evaluation of the PPR antenna configuration.


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The applied methodologies proved to be consistent with theoretical results, and have the potential to be used in the analysis of the new high-gain antenna front-end configurations being proposed for the PPR reflectometers.

Novo software para análise do epitélio nasal humano I. Vale1, S. Lopes2, C. Quintão1,3 1 Departamento de Física da , Faculdade de Ciências e Tecnologias, Universidade Nova de Lisboa 2 Centro de Estudos de Doenças Crónicas, Instituto Gulbenkian de Ciência 3 Instituto de Biofísica e Engenharia Biomédica, Fac. de Ciências, Universidade de Lisboa [email protected] A discinesia ciliar primária resulta de disfunção ciliar no ser humano. É uma doença rara caracterizada por infecções respiratórias, situs inversus e infertilidade, que é possível estudar através da análise do comportamento dos cílios de células epiteliais do nariz. Desenvolveu-se um programa executável em C#, que processa uma sequência de imagens de cílios em movimento, filmados com uma câmara de alta velocidade. Esta ferramenta detecta de uma forma robusta as frequências e o padrão de batimento ciliar, estima a dimensão dos cílios e faz parte de um projecto de criação de um centro de diagnóstico desta doença em Portugal.

Deteção de crises epiléticas com base em registos eletroencefalográficos de longa duração I. Ferreira1, F. Aleixo1, N. Rito1, C. Quintão1,2 1 Departamento de Física, Fac. Ciências e Tecnologias, Universidade Nova de Lisboa 2 Instituto de Biofísica e Engenharia Biomédica, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa [email protected] O foco desta investigação é a deteção automática de crises, em registos de electroencefalografia (EEG), de sujeitos pediátricos com epilepsias refratárias (base de dados physionet). Com esse objetivo, foram aplicadas aos dados técnicas de análise em componentes independentes e em tempo-frequência. Verificou-se a existência de

variações na correlação dos segmentos associados às crises, quando comparados com os registos interictais. Estes resultados apresentam-se como promissores na deteção deste tipo de crises, em tempo real, com particular interesse nos indivíduos permanentemente monitorizados.

Caracterização de um amplificador laser OPCPA baseado no cristal não-linear YCOB J. C. Alves*1, H. Pires2, C. P. João2, A. G. Silva1, G. Figueira2 1 Departamento de Física da Faculdade de Ciências e Tecnologia, UNL, Portugal 2 GoLP/Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Portugal [email protected] No L2I está a ser desenvolvido um amplificador laser OPCPA (Optical Parametric Chirped-Pulse Amplifier) [1], para 20 mJ, 20 fs e 1 Hz, baseado em duas tecnologias: a) utilização de um cristal não-linear YCOB (oxi-borato de ítrio-cálcio), material inovador com capacidade de amplificação de grande largura de banda e alta taxa de repetição e b) bombeamento feito com um amplificador em itérbio e bombeado por díodo [2]. Caracterização e estudo da fase do impulso durante a amplificação e após a compressão, bem como medição e optimização serão apresentados. [1] G. Figueira, T. Imran, C. P. João, H. Pires, L. Cardoso, SPIE, 8785, 87850T-1 (2013) [2] C. P. João, H. Pires, L. Cardoso, T. Imran, G. Figueira, Opt. Express, 22, 10097 (2014)

Quantum tunneling studies in a family of Uranium (III) complexes presenting slow magnetic relaxation J. T. Coutinho1, M. A. Antunes1, L. C. J. Pereira1, I. C. Santos1, H. Bolvin2, M. Almeida1 1 C2TN, IST/ITN Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa/CFMCUL, 2695-066 LRS, Portugal 2 Laboratoire de Chimie et de Physique Quantiques – IRSAMC, Université de Toulouse 3, France [email protected]


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During the last years a new class of mononuclear compounds was identified where, at low temperatures, the magnetization presents slow relaxation of purely molecular origin, the so called single-molecule-magnets (SMM) [1]. The first single-ion magnet (SIM) was based on complexes of lanthanide ions [2] but recently a few mononuclear systems based on actinides have been identified, in particular, with U(III) [3-7]. In this work the magnetism and quantum tunnelling studies of U(III) complexes based on the tris(pyrazolyl)borate ligand, [U(TpMe2)2(bipy)]I [5], [U(TpMe2)2I] [6] and [U(TpMe2)2(bipy)]2THF [7], by means of AC and DC magnetisation, at different temperatures, frequencies and magnetic fields will be presented. [1] D. Gatteschi, R. Sessoli, J. Villain, Molecular Nanomagnets, Oxford University Press, Oxford, UK (2006). [2] Ishikawa, N.; Sugita, M.; Ishikawa, T.; Koshihara, S.; Kaizu, Y.; J. Am. Chem. Soc. 125, 8694 (2003). [3] Rinehart, J. D.; Long J. R. J. Am. Chem. Soc. 131, 12558 (2009). [4] Rinehart, J. D.; Meihaus, K. R.; Long, J. R. J. Am. Chem. Soc. 132, 7572 (2010). [5] Antunes, M. A.; Pereira, L. C. J.; Santos, I. C.; Mazzanti, M.; Marçalo, J.; Almeida, M. Inorg. Chem. 50, 9915 (2011). [6] Coutinho, J. T.; Antunes, M. A.; Pereira, L. C. J.; Bolvin, H.; Marçalo, J.; Mazzanti, M.; Almeida, M. Dalton Trans. 41, 13568 (2012). [7] Coutinho, J. T.; Antunes, M. A.; Pereira, L. C. J.; Marçalo, J.; Almeida, M., Zero-field slow magnetic relaxation in a uranium(III) complex with a radical ligand, submitted to publication.

Expected performance of a positron emission tomography system with time-of-flight information, based on resistive plate chamber detectors M. Couceiro1,2, P. Crespo1,3, R. Fereira Marques1,3, P. Fonte1,2 1 LIP – Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, Rua Larga, 3004-516 Coimbra, Portugal 2 Instituto Politécnico de Coimbra, ISEC, Rua Pedro Nunes, 3030-199 Coimbra, Portugal 3 Departamento de Física, 3004-516 Coimbra, Portugal [email protected]

A full-body length RPC TOF-PET scanner with 300 ps FWHM TOF resolution has been studied by simulation. The NEMA NU2-1994 sensitivity is expected to be more than 22 times higher than that of commercial PET scanners if a TOF gain of 4.4 is considered. Despite the expected NEMA NU2-2001 Scatter Fraction of ~53%, the spatial resolution was of ~2.1 mm FWHM, and, for clinical activity concentrations, the NECR for the standard phantom is expected to be more than 4 times higher relative to commercial TOF-PET scanners, and more than 8 times higher for a 1800 mm long axially extended phantom.

Experimental performance evaluation of laboratory IEEE 802.11 a, g WEP PTMP links José A. R. Pacheco de Carvalho1,2, H. Veiga1,3, Cláudia F. F. P. Ribeiro Pacheco1, A. D. Reis1,2,4 1 Unidade de Detecção Remota, Univ. da Beira Interior, 6201-001 Covilhã, Portugal 2 Dept. de Física, Universidade da Beira Interior, 6201-001 Covilhã, Portugal 3 Centro de Informática, Universidade da Beira Interior, 6201-001 Covilhã, Portugal 4 Dept. de Electrónica e Telecomunicações / Instituto Telecomunicações, Universidade de Aveiro, 3810 Aveiro, Portugal [email protected] Performance of wireless communications is a most relevant issue, resulting in more reliable and efficient communications. Security is crucially important. Laboratory measurements were made on several performance aspects of Wi-Fi (IEEE 802.11 a, g) WEP point-to-multipoint links. Our study contributes to the performance evaluation of this technology, using available equipments (DAP-1522 access points from D-Link and WPC600N adapters from Linksys). New detailed results are presented and discussed, namely at OSI levels 4 and 7, from TCP, UDP and FTP experiments: TCP throughput, jitter, percentage datagram loss and FTP transfer rate data. Comparisons are made to corresponding results obtained for point-to-point links. Conclusions are drawn about the comparative performance of the links.

Applications of MeV ion beams and computer simulation to surface analysis of materials J. A. R. Pacheco de Carvalho1,2, C. F. F. P. Ribeiro Pacheco1, A. D. Reis1,2


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1 Unidade de Detecção Remota, Universidade da Beira Interior, 6201-001 Covilhã, Portugal 2 Departamento de Física, Universidade da Beira Interior, 6201-001 Covilhã, Portugal [email protected] This work involves surface analysis by nuclear techniques, which are essentially non-destructive, and computer simulation. The energy analysis method for nuclear reaction analysis is used. Energy spectra are computer simulated and compared to experimental data, giving target composition and concentration profile information. The simulations use, mainly, target parameterization and available nuclear data. The method is successfully applied to determination of a diffusion concentration profile of 18O in a thick oxide target. A uniform concentration profile of 12C is obtained for a very thin film. Uniform concentration profiles of 16O are also obtained from (d,p) and (d,α) reactions along large depths. Elastic scattering is used for depth profiling of Al and Ag and Au thin films. [1] J. R. Tesmer, M. Nastasi (Eds.), Handbook of Modern Ion Beam Materials Analysis, Materials Research Society, Pittsburgh, PA, 1995. [2] G. Amsel, G. Battistig, Nucl. Instr. and Meth. B 240 (2005) 1. [3] J. M. Calvert, D. J. Derry, D. G. Lees, J. Phys. D: Appl. Phys. 7 (1974) 940. [4] J. A. R. Pacheco de Carvalho, Ph. D. Thesis, University of Manchester, England, 1984. [5] J. A. R. Pacheco de Carvalho, A. D. Reis, Nucl. Instr. and Meth. B 266, 10 (2008) 2263. [6] J. A. R. Pacheco de Carvalho, C.F.F.P. Ribeiro Pacheco, A. D. Reis, Nucl. Instr. and Meth. B 269, 24 (2011) 3054. [7] N.P. Barradas, K. Arstila, G. Battistig, M. Bianconi, N. Dytlewski, C. Jeynes, E. Kótai, G. Lulli, M. Mayer, E. Rauhala, E. Szilágyi, M. Thompson, Nucl. Instr. Meth. B 262 (2007) 282.

Um novo detector para o controlo dosimetrico em tomossintese L. Peralta1, 2, F. Rego2 , N. Matela1,3 1 Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa 2 Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, Lisboa 3 Instituto de Biofísica e Engenharia Biomédica [email protected]

A tomossintese constitui uma nova modalidade para a imagiologia da mama. Nesta modalidade, a cabeça do tomógrafo realiza uma rotação de algumas dezenas de graus em torno do isocentro, permitindo aquisição de imagens em vários planos. Controlar a dose de radiação administrada à paciente e garantir que este procedimento não aumenta esse valor face à mamografia convencional é o propósito do dosimetro desenvolvido. O detector é constituído por um cintilador plástico, sendo a luz produzida lida por uma fibra óptica acoplada a um fotodetector. O dosimetro pode ser usado quer em fantomas quer em pacientes.

Estudo da indução de danos provocados por partículas alfa em células do pulmão A.Louro1, L. Peralta2,1, S. Soares3,1 1 Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, Lisboa 2 Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa 3 Faculdade de Ciências da Universidade da Beira Interior [email protected] As partículas alfa emitidas pelo radão e seus descendentes directos são responsáveis por padrões de deposição de energia nos núcleos celulares que foram, além de outras grandezas, usados na explicação da incidência de neoplasias radioinduzidas na árvore respiratória humana. Neste trabalho simularam-se os danos causados por partículas alfa originárias do decaimento de radão e seus descendentes em células dos alvéolos do pulmão humano. Analisou-se a capacidade de restauro das células face à deposição de energia, assumindo uma sensibilidade às partículas alfa igual para todas as células estudadas.

Simulação Monte Carlo e análise por fluorescência de raios-X L. Peralta1, 2, J.M. Sampaio1, S. Pessanha3, M. L. Carvalho4,3 1 Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa 2 Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, Lisboa 3 Centro de Física Atómica da Universidade de Lisboa 4 Departamento de Física, Fac. de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa [email protected]


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A utilização da simulação Monte Carlo na análise quantitativa por fluorescência de raios-X tem emergido como uma técnica muito promissora para os casos em que a convencional técnica dos parâmetros fundamentais é de difícil aplicação. A simulação Monte Carlo permite uma descrição completa do dispositivo experimental, difícil de fazer por processos exclusivamente analíticos. O método tem sido desenvolvido com o recurso à análise e simulação de amostras de composição conhecida em que é possível testar e afinar toda a cadeia de processamento de dados. Pretende-se desenvolver uma metodologia que permita conhecer a composição das amostras, de um modo completamente não destrutivo e sem recurso a padrões.

High thermal stability of InGaN/GaN quantum wells M. B. Lourenço1, A. Redondo-Cubero1 N. Franco1, E. Alves1 M. Sousa2, T. C. Esteves2, J. Rodrigues2, N. Ben Sedrine2, M. J. Soares2, A. J. Neves2, M. R. Correia2, T. Monteiro2, P. R. Edwards3, K. P. O’Donnell3, M. Bockowski4, C. Wetzel5, D. Carvalho6, T. Ben6, F.M. Morales6, R. García6, T. Grieb7, A. Rosenauer7, K. Lorenz1 1 IPFN, Inst. Superior Técnico, Campus Tecnológico e Nuclear, Bobadela LRS, Portugal 2 Departamento de Física e I3N, Universidade de Aveiro, Aveiro, Portugal 3 SUPA Department of Physics, University of Strathclyde, Glasgow, G4 0NG, Scotland, UK 4 Institute of High Pressure Physics, Polish Academy of Sciences, Warsaw, Poland 5 Department of Physics and Future Chips Constellation, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, New York, USA 6 Departamento de Ciencia de los Materiales e I. M. y Q. I., Facultad de Ciencias, Universidad de Cádiz. Campus Río San Pedro 11510 Puerto Real, Cádiz 7Institut für Festkörperphysik, Universität Bremen, Bremen, Germany [email protected] Group III nitrides have shown great success as materials for blue LEDs entering now the solid state lighting market. Green colour emission is tunable with the Indium content of InGaN quantum wells (QWs) which are the optically active constituent of these devices. However, green LEDs still suffer from low quantum efficiencies (QE) and strong efficiency droop for high current densities - the so called "green gap" - due to polarization effects, Auger losses as well as materials quality issues. [1] In this work, we attempt to improve the internal QE of green-emitting MQWs by a novel approach: creating a compositional grading by annealing and ion-beam enhanced QW

intermixing (QWI) between the InGaN QWs and the GaN spacers [2,3]. Ion implantation is used to break the crystalline bonds and enhance diffusivity of the elemental species. InGaN/GaN QWs have been grown by metal organic chemical vapour deposition. One sample was implanted to a low total fluence of 7 × 1013 at/cm2 nitrogen ions at three different energies to achieve a homogeneous and low defect level across the entire QW structure. High temperature and high pressure (HTHP) thermal annealing of implanted and as-grown samples was carried up to 1400 ºC under nitrogen pressures of 1.1 GPa. Structural and optical characterization was performed using Rutherford Backscattering Spectrometry channeling (RBS/C), high resolution X-ray diffraction (XRD), photoluminescence (PL) and cathodoluminescence (CL). After implantation the QW luminescence decreases strongly due to implantation defect acting as non-radiative recombination centers. The un-implanted sample shows exceptional thermal stability upon annealing at temperatures well above the growth temperature (~800 ºC). Only a slight blue-shift of the QW emission is observed after HTHP annealing at 1400ºC suggesting some degree of QWI. XRD reveals excellent interface properties for as-grown as well as implanted and annealed samples consistent with low intermixing. The single crystalline quality of InGaN, on the other hand, deteriorates for annealing at 1400 ºC and the effect is stronger for the implanted sample suggesting that implantation and HTHP annealing leads to phase separation within the QW rather than to QWI. [1] M. H. Crawford, IEEE J. Sel. Topics in Quantum Electr. 15, 1028 (2009) [2] A. Redondo-Cubero, et al. Nanotechnology 24, 505717 (2013) [3] K. P. O´Donnell, et al. Phys. Status Solidi RRL 6, 49 (2012)

Interferómetro de Sagnac em fibra óptica G. Baptista1, M. Niehus2 1 Área Departamental de Electrónica, Telecomunicações e de Computadores, Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, Portugal 2 Área Departamental de Física, Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, Portugal [email protected] Entre as configurações interferométricas mais conhecidas o interferómetro de Sagnac é o único em que os dois braços interferométricos partilham o mesmo caminho. Em fibras ópticas, isto é altamente relevante. Implementámos um interferómetro de Sagnac em fibra


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óptica. O anel do interferómetro é composto por uma fibra SMF G652 de 2,7 km de comprimento, enrolado numa bobina. A medição da velocidade é realizada com imans e um sensor de Hall (princípio de taquímetro). No âmbito desta comunicação vamos apresentar a configuração experimental, o sistema implementado (hardware e software), os problemas resolvidos, assim como os resultados obtidos.

Fiber cavity ring-down system S. F. O. Silva1, D. J. Passos1, M. B. Marques1,2, and O. Frazão1,2 1 INESC Porto, Rua do Campo Alegre 687, 4169-007 Porto, Portugal 2 Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Rua do Campo Alegre 687, 4169-007 Porto, Portugal. [email protected] This work presents a fiber based cavity ring-down (CRD) system that uses an optical time-domain reflectometer (OTDR), instead of the usual laser and modulator setup, to send the impulses into a fiber loop placed after a long extension of fiber. The OTDR was used to send the impulses down into ~20 km of a standard single optical fiber, at the end of which the fiber cavity ring-down was placed. The OTDR measured no appreciable losses, so other CRDs multiplexed could be spliced in parallel along the same optical fiber. A fiber taper with 50 µm-diameter was placed inside the fiber loop with ~800 m and it was used as a displacement sensor in order to induce losses on the CRD signal. This system could provide a sensitivity of 11.8 ± 0.5 µs/mm.

Caracterização de um OTDR sensível à fase usado para medição distribuída de vibrações e suas limitações devido à instabilidade de modulação H. F. Martins1,2,3, Manuel B. Marques1,2, M. González-Herráez3, O. Frazão1,2 1 INESC TEC, Rua do Campo Alegre, 687, 4169-007 Porto, Portugal 2 Fac. Ciências, Univ. do Porto, Rua do Campo Alegre, 687, 4169 007 Porto, Portugal 3 Depto. de Electrónica, Univ. de Alcalá, Escuela Politécnica DO-231, 28871 Espanha [email protected]

É ilustrado teórica e experimentalmente que a instabilidade de modulação pode induzir uma perda de visibilidade dependente da posição num OTDR sensível à fase (ϕOTDR) de longo alcance em fibras óticas convencionais. Esta perda de visibilidade leva a uma completa camuflagem do sinal de interferência medido em certas posições e portanto a uma perda de sensitividade nestas posições. Relativamente às medições de vibrações, um claro padrão de variação de potência ótica do sinal do ϕOTDR sincronizado com as vibrações mecânicas aplicadas for observado, com boa relação sinal-ruído no domínio espectral. Uma resolução de 5 m ao longo de 10 km foi demonstrada.

Ion m-probe to modify and characterize electrical and optical properties of bulk and nanostructured materials M. Peres1, M. Felizardo1, N. Catarino1, D. C. Leitão4, S. Cardoso4, C. Cruz1,2, L.C. Alves1, E. Alves1,2, E. Nogales3, B. Méndez3, K. Lorenz1,2 1 Instituto Superior Técnico, Campus Tecnológico e Nuclear, Estrada Nacional 10, P-2695-066 Bobadela LRS, Portugal 2 IPFN, IST, Portugal 3 Dpto. Física de Materiales, Universidad Complutense de Madrid, 28040 Madrid, Spain 4 INESC-MN and IN, Rua Alves Redol 9,1000-029 Lisboa, Portugal [email protected] In this work we describe the main features of the recent up-grade of the micro-probe characterization chamber installed at the Van de Graaff accelerator at CTN/IST. This system allows simultaneous measurements of Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS), Particle Induced X-ray Emission (PIXE), Iono-Luminescence (IL) and electrical measurements. The installation of the new system for in-situ electrical analysis and the improved light collection optics for IL enhance the capabilities of the micro-probe facility. The potential of the new setup is illustrated in this paper by preliminary experimental results.

Estudo da radiação dispersa e transmitida em radiologia toráxica com um fantoma antropomórfico realista J. M. Sampaio1,3, M. C. Abreu2, P. Sousa2, L. Peralta1, 2, A. F. Ferreira4, S. Rodrigues4

1 Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa


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2 Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, Lisboa 3 Centro de Física Atómica da Universidade de Lisboa 4 Hospital de Faro, EPE, Faro [email protected] Neste trabalho apresentam-se as simulações realizadas com um fantoma antropomórfico computacional (cabeça e torso) usado na imagiologia torácica com raio X. A utilização de um fantoma computacional permite efetuar diversos controlos sem sobrecarregar os equipamentos, e limitando a utilização de fantomas reais, de custo mais elevado. Com este fantoma iremos responder às questões: a) Quais os limites da proporcionalidade entre a componente dispersa do feixe e o FOV; b) Como a grelha, cassete e estrutura de suporte afetam a radiação transmitida e a dispersa. As simulações foram realizadas com o programa PENELOPE sendo o estudo validado com dados adquiridos em equipamento de última geração na gama de tensões entre 50 -150 kV.

Testes de homogeneização – séries de temperatura observadas nos Açores M. G. Meirelles1,2 e H. C. Vasconcelos1,2

1 Universidade dos Açores, Departamento de Ciências Tecnológicas e Desenvolvimento, Campus de Ponta Delgada, PT - 9501-801 (Ponta Delgada), Açores, Portugal 2 CEFITEC - Centro de Física e Investigação Tecnológica, Departamento de Física da FCT/UNL, Quinta da Torre, 2829-516 Caparica, Portugal [email protected] Um dos problemas mais importantes na investigação do clima, é a qualidade das séries históricas dos parâmetros meteorológicos. Séries históricas de boa qualidade tornam-se necessárias para caracterizar o clima atual e, servem como base para definir alterações climáticas que ocorreram e que poderão ocorrer no futuro. O controlo de qualidade e a homogeneização são ferramentas de extema importância em qualquer análise de dados, para eliminarem valores errados ou tendências nas séries temporais. Este trabalho realça o processo de homogeneização de séries mensais de temperatura que foram observadas na região dos Açores para o período 1902 – 1932 e 1970 – 1994.

Energia e alterações climáticas: caso de estudo - Açores M. G. Meirelles1,2 e H. C. Vasconcelos1,2

1 Universidade dos Açores, Departamento de Ciências Tecnológicas e Desenvolvimento, Campus de Ponta Delgada, PT - 9501-801 (Ponta Delgada), Açores, Portugal 2 CEFITEC - Centro de Física e Investigação Tecnológica, Departamento de Física da FCT/UNL, Quinta da Torre, 2829-516 Caparica, Portugal [email protected] O Intergovernmental Panel on Climate Change divulgou, em Março desde ano, um relatório no qual, afirma que, os efeitos de uma alteração climática já estão ocorrendo em todos os continentes e através dos oceanos. Referindo, ainda, que em muitos casos o mundo está mal preparado para enfrentar os riscos de um clima em mudança. No entanto, conclui que, existem oportunidades para responder a estes riscos. No sentido de perceber o comportamento do consumidor, hábitos alimentares, eficiência energética da habitação em que vivem, como utilizam a energia e se têm preocupações ambientais, foi realizado um inquérito a residentes em São Miguel, Terceira, Faial e Pico.

Criação de software para análise do batimento ciliar em peixe-zebra Maria Inês Silva1, Susana Lopes2, Carla Quintão1,3 1 Departamento de Física, Fac. de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa 2 CEDOC, Faculdade de Ciências Médicas, Universidade Nova de Lisboa 3 Instituto e Biofísica e Engenharia Biomédica, Fac. de Ciências, Universidade de Lisboa [email protected] O peixe-zebra é utilizado como modelo vertebrado para estudos in vivo de diversas patologias de origem genética. Neste trabalho pretende-se estudar a discinesia ciliar primária, através de amostras de cílios in vivo na vesícula de Kupffer destes peixes. Em particular, avalia-se o comportamento dinâmico de cílios normais e de cílios com alterações genéticas, com o objectivo de melhor compreender os processos que influenciam a localização assimétrica dos órgãos internos, associada a esta doença. Analisa-se quantitativamente a frequência, o movimento ciliar e a possível interação entre diferentes cílios, com base em filmes recolhidos através de microscopia óptica de alta velocidade.


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Study of algan films doped with rare earth ions M. Fialho1, T.C. Esteves2, S. Magalhães1, J. Rodrigues2, A. J. Neves2, T. Monteiro2, K. Lorenz1, E. Alves1 1 IPFN, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, EN10, 2695-066 Bobadela LRS, Portugal 2 Departamento de Física e i3N, Universidade de Aveiro, 3810-193 Aveiro, Portugal [email protected] AlGaN alloys present a wide direct band gap with suitable characteristics for optoelectronic applications. Particularly, the expected low luminescence thermal quenching at room temperature makes this semiconductor a promising candidate for optically activate rare earths (RE) ions. In this work we study AlxGa1-xN films with different AlN molar fractions. The ion implantation was carried out with thulium and terbium ions for different conditions. Implantation damage accumulation and RE lattice site location are investigated by Rutherford Backscattering / Channeling Spectrometry, High Resolution X-ray Diffraction and Raman Spectroscopy. The optical activation of RE ions is investigated by Photoluminescence.

Ensino interativo na abordagem da eletricidade M. J. Quintas1,2, P. Simeão Carvalho2,3 1 Escola Secundária José Saramago, Mafra, Portugal 2 IFIMUP-IN, Porto, Portugal 3 Dep. de Física e Astronomia, Fac. de Ciências da Universidade do Porto, Porto, Portugal [email protected], [email protected] A utilização de materiais didáticos interativos é vista como potenciadora de uma melhor aprendizagem da Física. Neste trabalho apresentam-se alguns resultados obtidos da realização de atividades práticas de laboratório (APL) e exploração de ferramentas com recurso às Tecnologias de Comunicação e Informação (TIC) na abordagem da eletricidade. Nesta investigação, os alunos foram divididos em Grupo Experimental (GE) e Grupo de Controlo (GC). Na recolha dos dados foram usadas fichas, relatórios de aula, inquéritos e entrevistas. Os resultados apontam para uma melhor aprendizagem dos alunos do GE, sugerindo que esta é uma prática de ensino e aprendizagem a dar continuidade.

HOLMES – Implantação iónica e caracterização iba de filmes finos de ouro M. Guerra1, A. Guerreiro1, E. Alves2, L. Alves3, M. Ribeiro Gomes1,4 1 Departamento de Física da Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa 2 IST, Universidade de Lisboa e IPFN/LATR 3 IST, Universidade de Lisboa e C2TN 4 CENTRA e CFNUL [email protected] O projecto internacional HOLMES consistirá na determinação directa da massa do neutrino do electrão utilizando microcalorímetros criogénicos e a captura electrónica do 163Ho. Para optimização dos detectores de HOLMES é necessário conhecer as alterações das propriedades termodinâmicas do absorber quando implantado o isótopo 163Ho. Nesta contribuição apresentaremos os resultados experimentais da implantação dos isótopos não radioactivos de Ho e Er em micro-filmes de Au, a sua caracterização usando técnicas de análise por feixe de iões, e seu impacto no âmbito do projecto HOLMES.

HOLMES – Neutrino mass direct determination A. Guerreiro1, M. Guerra1, F. Gatti2, A. Nucciotti3, M. Ribeiro Gomes1,4 1 Departamento de Física da Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa 2 INFN-Genoa and University of Genoa, Italy 3 INFN-Milano and University of Milano-Bicocca, Italy 4 CENTRA e CFNUL [email protected] A measurement fixing the absolute neutrino mass value represents a major breakthrough with profound consequences in particle physics and cosmology. The HOLMES experiment aims to directly measure the electron neutrino mass using the 163Ho electron capture decay. This measurement was proposed in 1982 [1] but only recently the detector technological progress allowed designing a sensitive experiment. HOLMES will deploy a large low temperature microcalorimeters array with implanted 163Ho nuclei. The resulting mass sensitivity will be as low as 0.4 eV enabling a step forward in the direct neutrino mass measurement. This contribution will outline the project technical challenges and perspectives.


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[1] A. De Rujula and M. Lusignoli, Phys. Lett., 118B, 429-434 (1982)

Estudo do comportamento dinâmico do sinal eletromiográfico em neuropatias Maria Marta Santos1,2, Ana Luísa Gomes1, 2, Hugo Gamboa1,2, Mamede de Carvalho3, Susana Pinto3, Carla Quintão1,4 1 Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa 2 PLUX - Wireless Biosignals, Lisboa, Portugal 3 Faculdade de Medicina- Instituto de Medicina Molecular, Universidade de Lisboa 4 Instituto de Biofísica e Engenharia Biomédica, Fac. de Ciências, Universidade de Lisboa [email protected] A Esclerose Lateral Amiotrófica é uma doença caracterizada pela degeneração progressiva de neurónios motores, que reduz a força muscular. Neste projeto, recorre-se a técnicas de processamento de sinal em tempo/frequência e a ferramentas que avaliam o comportamento dinâmico do sinal para caracterizar o registo eletromiográfico de superfície destes pacientes e compará-lo com um grupo de controlo. Os registos foram feitos em músculos dos membros superiores e a análise feita para aquisições ipsilaterais. Os resultados preliminares indicam a análise da Coerência e da Multiscale Entropy como os melhores métodos de separação entre populações, verificando-se coerências e entropias mais elevadas para controlos.

Forecasting epileptic seizures in neuronal networks M. A. Lopes1, K.-E. Lee1, A. V. Goltsev1,2, J. F. F. Mendes1

1 Departamento de Física & I3N, Universidade de Aveiro, 3810-193 Aveiro, Portugal 2 Ioffe Physico-Technical Institute, 194021, St. Petersburg, Russia [email protected] In the epileptic brain, EEG recordings reveal paroxysmal spikes. They emerge from low background with rapid onset, reach high voltage due to the synchronous discharge of many neurons, and then abruptly disappear. Seizures are highly correlated with this abnormal neuronal activity. Using a cortical model of neuronal networks composed by stochastic excitatory and inhibitory neurons in the presence of noise, we show that

paroxysmal-like spikes appear as nonlinear excitations near a saddle-node bifurcation. This bifurcation is the mechanism of a second-order phase transition, which is accompanied by critical phenomena that allow us to propose a method to forecast epileptic seizures.

Study of the Higgs boson production associated to a Z boson with the ATLAS detector Mário Sousa CERN [email protected] The discovery in 2012 at the LHC of a new boson with mass near 125 GeV/c2 announced a new era on the comprehension of the nature of spontaneous electroweak symmetry breaking and possibly completed the Standard Model of Elementary Particles. The discovery of the Higgs boson was done using the bosonic decay channels since the fermionic decay channels are too suppressed (muons) or too immerse in background noise (b quarks and taus). Although the b quark decay mode is the most probable, it is only possible to study this decay mode in associated production with a vector boson. This poster will cover the associated production to a Z boson, presenting the latest results and presenting a study made with a new calibration to improve the invariant mass resolution of the jet pair resulting from the two b quarks.

Estudo numérico da hemodinâmica em aneurismas do tipo sacular S. R. Marques1, M. P. Ferreira1, A. A. Soares,2,3 1 Departamento de Engenharias – ECT/UTAD, Aptdo. 1013, 5001-801 Vila Real, Portugal 2 Departamento de Física – ECT/UTAD, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real, Portugal 3 INEGI/Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Porto, Portugal [email protected], [email protected], [email protected] A caracterização do comportamento da hemodinâmica em aneurismas permite associar a geometria dos aneurismas ao risco de rompimento dos mesmos, o que pode constituir uma ferramenta importante na ajuda ao planeamento de intervenções cirúrgicas. O estudo é realizado em modelos geométricos simplificados de aneurismas do tipo sacular


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localizados na bifurcação da Aorta Abdominal e tem como objectivo investigar a influência da morfologia dos aneurismas na hemodinâmica. O estudo é feito para uma velocidade característica do ciclo cardíaco em regime laminar. São apresentados os campos de velocidades e de pressões bem como as tensões de corte nas paredes dos aneurismas.

Medições de longas distâncias para o levantamento topográfico C. Pires, L. Eusébio, F. Saraiva, O. Pellegrino, F. Marques, E. Filipe Instituto Português da Qualidade [email protected] No levantamento topográfico, existe cada vez mais a necessidade de realizar medições desde algumas centenas de metros até alguns quilómetros, com incertezas menores ou iguais ao centímetro. Assim, a Associação Europeia dos Laboratórios Nacionais de Metrologia (EURAMET) e a União Europeia, no âmbito do programa europeu de investigação científica em metrologia (EMRP - European Metrology Research Programme) [1], criaram o projeto JRP SIB60: Metrology for long distance surveying, que começou em julho de 2013, com uma duração de 3 anos, que visa a otimizar e desenvolver sistemas e técnicas de medição de longas distâncias. O Instituto Português da Qualidade (IPQ), o Laboratório Nacional de Metrologia (LNM) de Portugal, participa neste projeto através dos Laboratórios de Comprimento, de Tempo e Frequência e de Radiometria e Radiofrequências. Esta comunicação propõe-se de apresentar este projeto, cujo principal objetivo é melhorar a rastreabilidade metrológica e as incertezas das medições em levantamento topográfico, geodesia e ciências da Terra. Contando com a participação de oito LNM europeus e o apoio e suporte de mais 27 instituições europeias no âmbito da geodesia e metrologia, este projeto pretende realizar os trabalhos seguintes: 1. Medições de distâncias com sistemas óticos no ar, que incidem na compensação do

índice de refração ao longo do trajeto do feixe e no impacto das turbulências na medição ótica;

2. Medições de distâncias baseadas no Sistema Global de Navegação por satélite (GNSS), que é dedicada a uma melhor compreensão da incerteza baseada no GNSS e nas medições de distâncias;

3. Medições de longas distâncias baseada em laser femtosegundo, que exploram diferentes conceitos para a aplicação do laser femtosegundo policromático baseado em interferometria de longa distância, em condições ambientais controladas;

4. Melhoramento da prática das medições em levantamento topográfico, que se propõe sugerir orientações para a calibração de medidores eletrónicos de distância (EDM) e medidores de distância baseados em GNSS, através da interrelação das principais linhas de base geodésicas primárias na Europa;

5. Melhoramento das técnicas de medição local das estações geodésicos de referência, que investiga diferentes abordagens de monitorização em tempo real de medições locais em estações geodésicas de referência e participa no desenvolvimento da metrologia fundamental para o Sistema Global de Observação (GGOS - Global Observing System);

6. Disseminar, que produz tanto guias de boas práticas, programas informáticos para os utilizadores na metrologia, topografia, geodesia e domínios associados, como artigos, seminários e páginas da internet.

O IPQ participa nos ensaios de calibração de antenas GNSS cujos dados constituirão as fontes para a realização de um procedimento de calibração de antenas GNSS e consequente elaboração de programa informático para a calibração de GNSS em medição de distâncias [2]. Também, o IPQ organiza a realização de um seminário nacional sobre esta temática. [1] Página internet do projeto disponível em: http://www.ptb.de/emrp/sib60-home.html [2] Saraiva F et al. ”Surveying_IPQ”, IPQ, 2013

Evaporação de compostos voláteis em fibras de núcleo suspenso J. P. Moura1,2, J. L. Santos1,2, M. B. Marques1,2, O. Frazão1,2 1 INESC Porto, Rua do Campo Alegre 687, 4169-007 Porto, Portugal 2 Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Rua do Campo Alegre 687, 4169-007 Porto, Portugal [email protected] Neste trabalho foi explorada a identificação de compostos orgânicos voláteis a partir da sua dinâmica de evaporação. Um pequeno segmento de Fibra de Núcleo Suspenso foi fundido a fibra monomodo, formando uma cavidade de Fabry-Perot, mantendo num dos


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lados os seus buracos abertos. O sensor foi interrogado em reflexão após ser mergulhado em acetona e isopropanol. Para cada composto, observaram-se grandes oscilações de sinal resultantes de uma região colapsada pela fusão e pequenas variações devido à elevada fracção de campo evanescente desta fibra. Dos resultados foi possível distinguir os compostos, demostrando-se este conceito para o desenvolvimento de novos sensores.

Pós-processamento de fibras ópticas para sensorização M. S. Ferreira1,2, M. B. Marques1,2, J. L. Santos1,2, O. Frazão1,2 1 INESC Porto, Rua do Campo Alegre 687, 4169-007 Porto, Portugal 2 Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Rua do Campo Alegre 687, 4169-007 Porto, Portugal [email protected] Este trabalho apresenta sensores interferométricos em fibra ótica obtidos através de pós-processamento. Foi utilizada fibra de dupla bainha, constituída por um núcleo e bainha exterior de sílica pura, quanto à bainha interior era formada de sílica dopada com fósforo. Nas condições referidas não existe guiagem de luz no núcleo da fibra. Quando a fibra é colocada numa solução de ácido fluorídrico, a bainha interior é removida e a luz passa a ser guiada pelo núcleo. Serão apresentadas na conferência novas estruturas interferométricas, com base em cavidades Fabry-Perot e caracterizadas a elevadas temperaturas.

Prompt-gamma imaging by multi-slat collimators for monitoring proton treatment delivery: Monte Carlo study with an anthropomorphic phantom Patricia Cambraia Lopes1,2,3, Hugo Simões2,4, Katia Parodi5,6, Dennis R Schaart1 and Paulo Crespo2,7 1 Radiation Science and Technology, Delft University of Technology, Mekelweg 15, 2629 JB Delft, the Netherlands 2 LIP - Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, Coimbra, Portugal 3 Heidelberg Ion-Beam Therapy Center, Heidelberg University Clinic, Heidelberg, Germany 4 Faculty of Sciences and Technology, Universidade de Coimbra, Coimbra, Portugal

5 Department of Radiation Oncology, Heidelberg University Clinic, Heidelberg, Germany 6 Department of Medical Physics, Ludwig Maximilian University, Munich, Germany 7 Physics Department, Universidade de Coimbra, Coimbra, Portugal [email protected] Contrarily to photons in radiotherapy, proton beams deposit most of their energy at the end of their track, allowing for more conformal treatment plans. Due to proton range uncertainties, however, conservative treatment plans are mostly adopted. Treatment delivery could potentially be improved by imaging secondary prompt gammas (PGs). We present a Monte-Carlo study of PG imaging using multi-slat collimators, upon proton irradiation of an anthropomorphic phantom in the head and pelvis. We access the potential of time-resolved PG imaging to differentiate between “normal” and “compromised” irradiations, the latter being characterized by physiologic/morphologic or set-up changes of clinical dosimetric relevance.

IORT: validação da simulação Monte Carlo de fonte Varian Clinac 2100 T Sakellaris1, P Limede1, A Esposito1, F Costa2, L Cunha2,4, A Dias2,4, J Lencart2,4, S Sarmento2,4, C C Rosa1,3 1 INESC-TEC, Porto, Portugal 2 Centro de Investigação do Instituto Português de Oncologia do Porto Francisco Gentil, EPE, Porto, Portugal 3 Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Porto, Portugal 4 Serviço de Física Médica do Instituto Português de Oncologia do Porto Francisco Gentil, EPE, Porto, Portugal [email protected] A radioterapia intra-operatória (IORT) é uma modalidade de radioterapia utilizada durante uma intervenção cirúrgica para irradiar tecidos ou locais tumorais com doses elevadas, minimizando a dose nos tecidos sensíveis adjacentes. Procedeu-se à simulação numérica dos feixes de electrões utilizados para IORT no IPO-Porto, utilizando o código Monte Carlo EGS/BEAMnrc, com o objectivo de avaliar alterações introduzidas por elementos de blindagem na distribuição de dose em regiões protegidas e em zonas circundantes. Será


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apresentada a validação do modelo, suportada por curvas de distribuição de dose medidas experimentalmente para diferentes energias e geometrias de feixe.

Simulação de Monte Carlo de distribuições de dose em fluoroscopia CT (FLUORO-CT) – validação com medidas CTDI P. Limede1, S. Sarmento2,3, J. A. M. Santos2,3, C. C. Rosa1,4 1 INESC-TEC, Porto, Portugal 2 Serviço de Física Médica do IPOPFG, E.P.E., Porto, Portugal 3 Centro de Investigação de IPOPFG, E.P.E., Porto, Portugal 4 Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Porto, Portugal [email protected] No contexto de um estudo de protecção radiológica associado ao procedimento de radiologia de intervenção guiada por fluoroscopia CT (Fluoro-CT), calcularam-se distribuições de dose através do código Monte Carlo MCNP5. Simulou-se uma geometria similar à do equipamento CT Toshiba Asteion, optimizando parâmetros como a geometria dos colimadores e dos filtros Bowtie. Os resultados desta simulação foram confrontados com as medidas experimentais realizadas no IPOPFG, EPE. Serão apresentados os resultados de validação do modelo, suportada pelas medidas de perfis de dose axiais e radiais, e por medidas do CTDI. Serão discutidos alguns pontos críticos da implementação da geometria CTDI.

A direct time-of-flight reconstruction for whole-body single-bed RPC-PET Paulo Martins1,2, Miguel Couceiro1,3, Nuno C. Ferreira4,5, Rui Ferreira Marques1,2, Paulo Fonte1,3, Paulo Crespo1,2 1 LIP – Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, Coimbra 2 Departamento de Física, Universidade de Coimbra 3 ISEC – Instituto Superior de Engenharia de Coimbra, Instituto Politécnico de Coimbra 4 IBILI – Instituto de Imagem Biomédica e Ciências da Vida, Universidade de Coimbra 5 ICNAS – Instituto de Ciências Nucleares Aplicadas à Saúde, Universidade de Coimbra [email protected]

Single-bed, whole-body positron emission tomography based on resistive plate chamber detectors has been proposed for human studies (RPC-PET). A fully three-dimensional reconstruction algorithm capable of processing the very inclined lines-of-response from large axial field-of-view systems such as RPC-PET is demonstrated. We present reconstructed results from blind simulations corresponding to the anthropomorphic phantom, NCAT, with oncological lesions introduced into the human body. We are able to provide GPU-based reconstructed images, for a 300 ps FWHM RPC-PET scanner, and resulting from 1.6 × 1010 annihilations within 7 minutes and upon injection of 2 mCi, just 4 minutes after finishing the data acquisition.

PET cyclotron based irradiation setup for proton radiobiology and radiophysiology Sharif Ghithan1,2, S.J.C. do Carmo3, Rui Ferreira Marques1,2, F. A. F. Fraga1,2, Hugo Simões1,2, Francisco Alves3,4, P. J. B. M. Rachinhas5, Paulo Crespo1,2 1 LIP – Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, Coimbra 2 Departamento de Física, Universidade de Coimbra 3 ICNAS – Instituto de Ciências Nucleares Aplicadas à Saúde, Universidade de Coimbra 4 ESTeSC – Esc. Sup. de Tecnologia da Saúde de Coimbra, Inst. Politécnico de Coimbra 5 CHUC, EPE – Serviço de Radioterapia, Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra [email protected] Cyclotrons capable of accelerating protons up to about 20 MeV are being worldwide installed. Their purpose is the production of radioisotopes for positron emission tomography (PET), although most are equipped with several beamlines suitable for scientific research. In this work, we describe how one beamline of a PET cyclotron has been adapted for the first time in order to deliver a controlled target dose suitable for radiobiology and other studies (e.g. radiation protection). In addition to describing two independent dosimetry systems, the optimization of the operation of the cyclotron current necessary to obtain homogeneous dose on target is also explained.


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Imagiologia de raios ortogonais para apoio à radioterapia: estudo de simulação de irradiação no pulmão com fantoma antropomórfico Hugo Simões1,2, Isabel Bravo3, Miguel Capela4, Ana Cavaco5, Rui Ferreira Marques1,2, Paulo Fonte1,6, Joana Lencart3, Maria do Carmo Lopes4, Helena Pereira3, P.J.B.M. Rachinhas5, João Santos3, P.C.P.S. Simões5, Paula Soares5, Paulo Crespo1,2 1 LIP – Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, Coimbra 2 Departamento de Física, Universidade de Coimbra 3 IPOPFG, E.P.E. – Instituto Português de Oncologia do Porto Francisco Gentil, Porto 4 IPOCFG, E.P.E. – Instituto Português de Oncologia de Coimbra Francisco Gentil, Coimbra 5 CHUC, E.P.E. – Centro Hospitalar Universitário de Coimbra, Serviço de Radioterapia, Coimbra 6 ISEC – Instituto Superior de Engenharia de Coimbra, Instituto Politécnico de Coimbra [email protected] Apresentam-se resultados de um estudo de simulação. É analisada a viabilidade de obter imagens através de raios X de megavoltagem dispersos num doente (fantoma antropomórfico) e coletados com um detetor fatiado posicionado a 90 graus relativamente à direção do feixe incidente. A técnica propõe obter estas imagens tanto nos instantes que antecedem um tratamento de radioterapia, como durante o mesmo tratamento. Os resultados obtidos têm em conta todas as componentes do sistema, incluindo a eletrónica de leitura dos sinais. Conclui-se ser possível obter imagens 3D da morfologia do paciente e do tumor, original ou alterado, com apenas 10 mGy.

Desenvolvimento de um sistema micro-PET com capacidade de correção do efeito de paralaxe P. M. M. Correia, I. F. C. Castro, J. F. C. A. Veloso I3N, Departamento de Física da Universidade de Aveiro, 3810-193 Aveiro, Portugal [email protected] Em dispositivos de Tomografia por Emissão de Positrões (PET) de pequenas dimensões, a determinação da profundidade de interação (DOI) dos fotões gama de 511 keV nos cristais cintiladores é importante no desenvolvimento de novos detetores, com vista a reduzir o efeito de paralaxe existente, aumentando a resolução em posição do sistema.

Neste trabalho propomos um novo método para a determinação do DOI, com eletrónica mais simples e barata, composto por cristais cintiladores, fotomultiplicadores de silício e fibras óticas fluorescentes, a ser desenvolvido para investigação pré-clinica. Serão apresentados resultados da simulação do sistema bem como das primeiras medições obtidas.

Sensor de posição 2D para pêndulo cónico por acoplamento capacitivo S. Balula, P. Ribeiro, H. Fernandes, B. B. Carvalho Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa [email protected] Neste trabalho desenvolveu-se um método de medição em tempo real da posição XY de um pêndulo cónico metálico no interior de uma caixa de paredes condutoras. Aplica-se uma onda com 100 kHz na massa do pêndulo e mede-se a amplitude do sinal resultante do acoplamento capacitivo, que varia com a sua posição. Efectua-se uma medida diferencial da tensão entre cada par de planos paralelos com o conversor analógico-digital de um microcontrolador (PIC24F32KA301) que transmite o resultado da conversão para o computador via porta série. A posição da esfera, quando estática, é determinada com um erro estatístico inferior a 3 %.

Limites em acoplamentos FCNC de quatro fermiões na produção do quark top R. A. Coimbra1, R. Santos2,3, F. Veloso1 1 LIP-Departamento de Física, Universidade de Coimbra, P-3004-516 Coimbra, Portugal 2 Instituto Superior de Engenharia de Lisboa-ISEL, 1959-007 Lisboa, Portugal 3 Centro de Física Teórica e Computacional, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Av. Professor Gama Pinto 2, 1649-003 Lisboa, Portugal [email protected] Estudámos operadores de quatro fermiões (4F) na produção do quark top com um jacto leve, através de correntes neutras com troca de sabor (FCNC). Os processos FCNC foram estudados fazendo uso de um conjunto de operadores efectivos de dimensão 6, cujo limite


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de baixas energias é o Modelo Padrão. Processos envolvendo estes operadores de 4F com um quark top no estado final foram pesquisados pelas colaborações do LEP mas até ao momento não há buscas dedicadas no LHC. Utilizando os resultados experimentais mais recentes da medida da secção eficaz de produção do processo de “single top” no canal t (canal dominante) pelas colaborações ATLAS e CMS (em LHC) e D0 e CDF (em Tevatron), determinámos limites superiores para estes acoplamentos de 4F.

Reflection-based phase-shifted long-period fiber grating for cryogenic temperature measurements R. Martins1,2,4, P. Caldas1,2, B. Teixeira1,2, J. Azevedo1,2, J. Monteiro3, J. H. Belo5, L. Coelho1,4, R. Freitas5, J. P. Araújo4,5, J. L. Santos1,4, G. Rego1,2* 1 INESC Porto, Rua do Campo Alegre 687, 4169-007 Porto, Portugal 2 Instituto Politécnico de Viana do Castelo, Escola Superior de Tecnologia e Gestão, Av. do Atlântico, Apartado 574, 4900-348 Viana do Castelo, Portugal 3 FiberSensing, Rua Vasconcelos Costa 277, 4470-640 Maia, Portugal 4 Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Rua do Campo Alegre 687, 4169-007 Porto, Portugal 5 IFIMUP, Universidade do Porto, Rua do Campo Alegre 687, 4169-007 Porto, Portugal [email protected] In this work we investigated the temperature behavior of phase-shifted long-period fiber gratings (PS-LPFGs) inscribed in two types of fibers: B/Ge and SMF28. The experiments were carried out from 5K to 305K using the SQUID magnetometer. The obtained temperature sensitivity, of -0.4 nm/K, for PS-LPFGs inscribed in the B/Ge fiber is one order of magnitude larger than for PS-LPFGs inscribed in the SMF28 fiber, in the 45-305K range. A value of -80 pm/ºC was obtained in the 5-45K range, which is considerably better than previous results achieved for metal-coated FBGs and also for LPFGs inscribed in a similar B/Ge fiber.

Caracterização estrutural e dielétrica de nanoparticulas de ferrite de lítio obtidas por reação de estado sólido S. Soreto Teixeira, M. P. F. Graça, L. Cadillon Costa

I3N, Departamento de Física, Universidade de Aveiro

[email protected] Ferrite de lítio (LiFe5O8) é uma das mais conhecidas ferrites cúbicas devido às diversas aplicações, como dispositivos para microondas, núcleos de transformadores, antenas e componentes para biomedicina. Pós de Li2O-Fe2O3 foram preparados por reação de estado sólido e tratados termicamente entre 1000 e 1200 ºC. A estrutura foi analisada por difração de Raios X e espectroscopia de Raman, e a morfologia usando microscopia electrónica de varrimento. As propriedades dieléctricas foram analisadas numa gama de frequências entre 100 Hz e 5 GHz, e temperaturas entre 200 e 360 K. Os resultados obtidos foram relacionados com as propriedades estruturais e morfológicas.

Determinação da concentração de radão na água da Serra da Pena F. Cerdeira1, S. Soares2,3, P. Almeida1, C. Faria1 1 Faculdade de Engenharia da Universidade da Beira Interior 2 Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, Lisboa 3 Faculdade de Ciências da Universidade da Beira Interior [email protected] As águas Radium nascem no interior de um maciço granítico e emergem a meio da encosta da Serra da Pena, no Concelho do Sabugal. Devido à grande quantidade de sais de rádio dissolvidos, apresentam uma atuação muito intensa, sendo muito ativas qualquer que seja a distância a que são transportadas e o intervalo de tempo a que tenham sido colhidas. O radão existente nestas águas vai ser libertado no interior das habitações, contribuindo para o aumento do número de partículas de radão, ou seus descendentes diretos, que entrarão no sistema respiratório humano, podendo apresentar riscos para a população.

Polarimetry of a Venus type exoplanet S. F. A. Batista, D. M. Stam Aerospace Engineering Department, Technical University of Delft, Kluyverweg 1, 2629 HS, Delft, The Netherlands [email protected], [email protected]


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Polarized signals of extrasolar planets can provide important information about its habitability and atmospheric composition. We report simulated polarized signals of a Venusian-like atmosphere at different stages of its evolution and at different wavelengths. We will analyze the typical features and discuss their impact in the habitability of the extrasolar planet. It is foreseen that these results will be applicable for future direct observations of extrasolar planets.

A technique to identify the atmospheric composition of an exoplanet through polarimetry S. F. A. Batista, D. M. Stam Aerospace Engineering Department, Technical University of Delft, Kluyverweg 1, 2629 HS, Delft, The Netherlands [email protected], [email protected] Polarization is a powerful technique that can give information about the atmospheric composition and cloud properties of an extra-solar planet. We describe a new approach to infer about the main gas component and the optical thickness of an atmosphere, through polarimetry. We report the results, for three different wavelengths.

Desenvolvimento de materiais à base de BiNbO4 para aplicações em telecomunicações S. Devesa, M. P. F. Graça, L. Cadillon Costa I3N e Departamento de Física da Universidade de Aveiro [email protected] Os substratos cerâmicos baseados em BiNbO4 são bons candidatos para aplicações na gama das micro-ondas, nomeadamente para minimizar componentes usados em telecomunicações, com a vantagem de poderem ser sinterizados a baixas temperaturas. O aperfeiçoamento das características destes materiais tem por base processos de adição e substituição, particularmente de óxidos e lantanídeos. Neste trabalho prepararam-se amostras de (Bi1-xFex)NbO4 pelo processo sol-gel, que foram prensadas em cilindros e tratadas a temperaturas compreendidas entre 350 e 650 °C.

A estrutura foi estudada por DRX, a morfologia por TEM e as propriedades dielétricas foram calculadas para a frequência de 5 GHz.

Kramers-Kronig inversion methods for the determination of the optical constants of materials T. M. Seixas1,2, M. A. Salgueiro da Silva1,2 1 Departamento de Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Rua do Campo Alegre, 687, 4169-007 Porto 2 Centro de Investigação da Terra e do Espaço da Universidade de Coimbra, Av. Dr. Dias da Silva, 3000-134 Coimbra [email protected] In this work, we describe several methods available for Kramers-Kronig inversion of reflectance spectral data that allow the determination of the optical constants of materials. A comparative study of different methods using analytically generated reflectance spectra is presented. To eliminate the need of extrapolations out of the range of experimental data typical of standard Kramers-Kronig inversion, we propose a new iterative self-consistent Kramers-Kronig algorithm based on integration only over the experimental spectral range. Preliminary results of the new method are also presented.

Data linearization of biased exponential curves T. M. Seixas1,2, M. A. Salgueiro da Silva1,2 1 Departamento de Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Rua do Campo Alegre, 687, 4169-007 Porto 2 Centro de Investigação da Terra e do Espaço da Universidade de Coimbra, Av. Dr. Dias da Silva, 3000-134 Coimbra [email protected] Exponential curves describe a large variety of natural phenomena in which de rate of change of a physical quantity is proportional to the quantity itself. So far, linearizing such curves using a logarithmic transformation for easy visual model testing and analysis was possible only for a restricted number of cases. We describe a method for the exact data linearization of biased exponential curves and provide application examples from


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introductory laboratory physics. The required calculations are as simple as those involved in the linearization of simple exponential curves, allowing the analysis with graphical and fitting tools available in introductory physics courses.

Desenho e optimização de um refrigerador magnético T.Santos1, J.S.Amaral2, V.A.F.Costa3, V.S.Amaral2 1 Departamento de Física, I3N e CICECO, Universidade de Aveiro, Campus Universitário de Santiago, 3810-193 Aveiro, Portugal. 2 Departamento de Física e CICECO, Universidade de Aveiro, Campus Universitário de Santiago, 3810-193 Aveiro, Portugal. 3 Departamento de Mecânica, Universidade de Aveiro, Campus Universitário de Santiago, 3810-193 Aveiro, Portugal. [email protected] A refrigeração magnética é uma tecnologia eficiente e amiga do ambiente que se propõe substituir a tecnologia convencional de compressão e expansão de gases. Esta tecnologia baseia-se no efeito magnetocalórico, que consiste no aumento (diminuição) de temperatura de um material magnético quando se aplica (remove) um campo magnético externo. Apresentam-se resultados numéricos da optimização do design de um refrigerador magnético, tendo em conta processos de troca de calor entre sólidos e fluidos, o uso de magnetes permanentes em geometrias optimizadas (Halbach array) e os parâmetros termodinâmicos do material magnético activo. Estas simulações foram realizadas recorrendo ao Software COMSOL Multiphysics.

Apresentação do projecto Polarbone P. R. Prezas1, M. P. F. Graça1, M. A. Valente1, L. C. Costa1, M. C. Lança2, L. F. V. Pinto3 1 Departmento de Física e i3N, Universidade de Aveiro, Campus Santiago, 3810-193 Aveiro, Portugal 2 Depatamento de Ciência dos Materiais (I3N/CENIMAT), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal 3 Altakitin S.A., Rua José Gomes Ferreira, 1 - Arm. D 2660 - 360 São Julião do Tojal - Portugal [email protected] A produção de novos substitutos ósseos sintéticos baseados em fosfatos de cálcio polarizados electricamente tem atraído grande interesse por parte da comunidade científica, tratando-se de uma área com elevada competitividade, inovação e desenvolvimentos tecnológicos. A Altakitin S.A. é uma empresa recente que tem conseguido acompanhar os desenvolvimentos nesta área, apostando no aumento de portfólio e diferenciação dos seus produtos de forma a se manter competitiva neste mercado difícil. Para manter esta diferenciação apresenta o projecto Polarbone, apoiado financeiramente pelo FEDER (ref. # 38996), englobando a Universidade de Aveiro e a Universidade Nova de Lisboa, e compreende a polarização electrotérmica dos materiais base preparados pela Altakitin S.A.


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24.º Encontro Ibérico para o

Ensino da Física

Comunicações orais curtas

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EIEF1. Da experimentação à simulação A. A. Soares1,6,7, L. Caramelo1,6, Adelaide Andrade1, Francisco Pereira2, J. J. Teixeira3, Paula Lopes4, Anabela Coelho5 1 Departamento Física – ECT/UTAD, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real 2 Departamento de Engenharias - ECT/UTAD, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real 3 Agrupamento de Escolas Fernão de Magalhães, 5400-285 Chaves 4 Escola S/3 de S. Pedro, 5000-455 Vila Real 5 Agrupamento de Escolas Morgado de Mateus, 5004-011 Vila Real 6 CITAB/UTAD, Quinta de Prados, Apartado 1013, 5001-801, Vila Real 7 INEGI/Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Porto [email protected], [email protected] É apresentada a análise geral dos resultados das atividades desenvolvidas no projeto PEC36 “Da Experimentação à Simulação”, no âmbito do programa Escolher Ciência: da Escola à Universidade, da Ciência Viva. As ações foram implementadas em três escolas secundárias do distrito de Vila Real em parceria com a UTAD. As ações realizadas de natureza didático-cientifica envolveram atividades laboratoriais, visitas a laboratórios de investigação e a realização de palestras por investigadores. Pretende-se com esta apresentação mostrar quais as dificuldades associadas à implementação das tarefas desenvolvidas e dar algumas sugestões que pensamos serem úteis para professores que pretendam envolver-se em projetos desta natureza.

EIEF2. Instrumentos de tempo numa colecção científica Marisa Monteiro1, Manuel B. Marques2,3 1 Museu de Ciência da Universidade do Porto, Reitoria da Universidade, Pr. Gomes Teixeira 4099-002 Porto 2 INESC TEC, Rua do Campo Alegre, 687, 4169-007 Porto 3 Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Rua do Campo Alegre, 687, 4169 007 Porto [email protected] O Museu de Ciência da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, fundado em 1996, conserva instrumentos científicos e outros objectos de ensino que pertenceram às instituições que, precederam ou integraram esta Universidade no passado, num intervalo temporal de cerca de duzentos anos: a Real Academia de Marinha e Comércio (1803-1837), a Academia Politécnica (1837-1911) e o Laboratório de Física da Faculdade de Ciências (1911-1996). Alguns exemplos de instrumentos para marcar, medir e registar o tempo foram seleccionados e interpretados à luz da vocação de cada uma destas instituições, desde um regulador astronómico para acertar cronómetros e permitir determinações precisas de longitude no mar, datado dos finais do séc. XVIII, até ao oscilógrafo de raios catódicos da década de 1940, exemplo de um método não mecânico para medir o tempo proporcionado pelo advento da Electrónica.


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EIEF3. Prácticas de óptica en la rede UNILabs de laboratorios virtuales y remotos C. Carreras1, M. Yuste1, J.P. Sánchez-Fernández1, L. de la Torre2, R. Heradio2, J. Sáenz2 and S. Dormido2 1 Departamento de Física de los Materiales, UNED, Pº Senda del Rey, 9, 28040-Madrid, España 2 Departamento de Informática y Automática, UNED, c/ Juan del Rosal, 9, 28040-Madrid, España [email protected] UNILabs es una red de laboratorios virtuales y remotos de la que forman parte varias universidades españolas liderada por la UNED. Los autores de este trabajo han desarrollado los laboratorios de Óptica utilizando Easy Java Simulations (EJS). Tanto en los Encuentros Ibéricos de 2011 y 2013 como en las cuatro últimas conferencias internacionales del GIREP-MPTL se han venido mostrando los diseños creados [1]. En esta ocasión se presentan dos nuevos laboratorios: “Estudio de la difracción de la luz” y “Efecto fotoeléctrico”. [1] L. de la Torre et al. European Journal of Physics, 32, pp. 571-584 (2011).

EIEF4. easyPET – um sistema PET didático I. F. C. Castro, L. F. N. D. Carramate, P. M. M. Correia, L. M. Moutinho, D. Oliveira, A. I. Veloso, A. C. P. Ribeiro, A. L. M. Silva, J. F. C. A. Veloso I3N, Departamento de Física, Universidade de Aveiro [email protected], [email protected] O tomógrafo PET é um dos sistemas de imagiologia mais avançados para diagnóstico clínico. O projeto easyPET pretende promover o conhecimento desta tecnologia junto dos estudantes do ensino secundário e superior, explorando os seus princípios físicos e tecnológicos através de um sistema didáctico muito simples, portátil e de baixo custo. O easyPET utiliza 2 motores passo-a-passo para movimentar apenas 2 células detetoras (cintilador LYSO + SiPM), simulando um anel completo. O sistema permite um vasto leque de experiências didáticas relacionadas com o tema. Neste trabalho, serão apresentados o princípio de funcionamento do protótipo easyPET, potencialidades e imagens/resultados obtidos com 22Na.

EIEF5. La física recreativa como recurso didáctico de enseñanza y aprendizaje para los maestros en formación G. Martínez1, F.L. Naranjo2, F. Cañada1, L. Melo1 1 Departamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales y de las Matemáticas. Universidad de Extremadura (España) 2 Departamento de Física. Universidad de Extremadura (España) [email protected] En este trabajo se han diseñado y realizado talleres de física recreativa con el objetivo de elaborar modelos de intervención didáctica que despierten el interés por la enseñanza de las ciencias en los maestros en formación. La experiencia se desarrolló con 200 alumnos de la Facultad de Educacion. Los resultados obtenidos han puesto de manifiesto la utilidad de desarrollar iniciativas que incrementen el conocimiento y el interés general por las ciencias, y que promuevan en nuestros alumnos, futuros profesores de primaria, la responsabilidad e implicación necesarias para mejorar la actitud hacia las ciencias a través de un aprendizaje significativo.


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EIEF6. Clube do ensino experimental das ciências: um espaço de promoção de ciência e tecnologia J. J. Teixeira1, A. A. Soares2,3 1 Agrupamento de Escolas Fernão de Magalhães, 5400-285 Chaves 2 Departamento Física – ECT/UTAD, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real 3 CITAB/UTAD, Quinta de Prados, Apartado 1013, 5001-801, Vila Real [email protected], [email protected] Neste trabalho é apresentada a história do Clube do Ensino Experimental das Ciências da Escola Fernão de Magalhães, enquanto espaço de promoção de ciência/tecnologia. As práticas desenvolvidas têm-se centrado nas atividades ilustrativas e investigativas, na preparação de Olimpíadas, na modelação computacional, nos laboratórios virtuais e na participação em projetos/programas nacionais de ciência. O trabalho desenvolvido permitiu a conquista de vários prémios dos quais se podem destacar três medalhas nas Olimpíadas, dois primeiros prémios nas provas de Física do PmatE, primeiro prémio no Projeto Radiação Ambiente e uma menção honrosa no 21.º Concurso – Jovens Cientistas e Investigadores na área de Física.

EIEF7. Experiências com radiação infravermelha L. Peralta1, 2, F. Rego2 1 Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa 2 Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, Lisboa [email protected] São variadas as experiências que podem ser realizadas ao nível do ensino secundário com base na utilização de radiação infravermelha. Neste trabalho descrevemos a construção de um detector simples para radiação infravermelha baseado num fotodíodo de baixo custo. A sua construção foi levada a cabo por alunos de diversas Escolas Secundárias que utilizaram o detector para a realização de experiências como a da observação da dependência da taxa de energia radiada por um corpo negro com a quarta potência da temperatura.

EIEF8. Qchallenge! – atividades experimentais para alunos olimpícos F. Oliveira, J. A. Paixão CEMDRX, Departamento de Física da Universidade de Coimbra [email protected] Os estudantes portugueses que participam nas competições internacionais de Física (olimpíadas) têm mostrado dificuldades na componente experimental. No âmbito de uma tese de Doutoramento em Ensino das Ciências – ramo da Física, estão a ser investigados problemas encontrados no desempenho dos alunos. Neste sentido, estamos a desenvolver e a testar um conjunto de atividades experimentais, “Qchallenge!”, para alunos olímpicos e respectivos professores que frequentam a Escola Quark!. Procuramos sinalizar dificuldades na aprendizagem e no ensino da Física, e propor um novo design para o ensino experimental que permita uma aprendizagem significativa dos conceitos. Apresentamos alguns dados com as conclusões mais relevantes.


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EIEF9. Critérios de apreciação de manuais escolares de física do 10º ano: implicações e necessidades de um alinhamento curricular M. B. P. Braga1, D. Ruivo2, M. A. Nascimento3 1 Departamento de Física da Universidade de Coimbra 2 Departamento de Física da Universidade de Coimbra 3 Departamento de Matemática da Universidade de Coimbra [email protected] , [email protected] , [email protected] Incide nas apreciações de 32 professores de Física do ensino secundário de 20 escolas públicas do Centro de Portugal, e procura retirar algumas implicações relacionadas com o respetivo programa curricular. O instrumento utilizado é um documento oficial do Ministério da Educação. Os resultados iniciais demonstram uma tendência favorável na visão subjetiva dos professores, entretanto, existem limitações que devem ser levadas em consideração, como uma suposta falta de rigor científico na conceção avaliativa dos professores, visto que consideram que os seus processos formativos não preparam devidamente para essa tomada de decisão. Para uma maior coerência neste estudo, a análise crítica entre o programa curricular e a apreciação dos professores na verificação de um alinhamento curricular será discutida entre o investigador e dois especialistas da área. No caso, o investigador recorrerá neste processo ao software MaxQDA. Já os resultados quantitativos serão tratados com o software SPSS. A finalidade deste estudo será construir uma identidade desses manuais de Física a partir de uma visão dos docentes sobre o que os mesmos apresentam, associando posteriormente a uma visão de alunos e autores, e com isso, incorporar um estudo ainda mais amplo, incluindo ainda uma comparação com os correspondentes manuais escolares no Brasil.

EIEF10. O programa ESERO M. Adelina Machado Ciência Viva (consultora educativa para a área do Espaço) [email protected] ESERO (European Space Education Resource Office) é um programa educativo da Agência Espacial Europeia (ESA) que usa o Espaço como contexto inspirador para a aprendizagem das ciências, tecnologias e matemática, como forma de promover o interesse dos alunos nestas disciplinas nos níveis básico e secundário e incentivar carreiras científicas e de engenharia. Em cada país aderente, o ESERO é estabelecido em colaboração com instituições a nível nacional ligadas à educação de ciência, de modo a melhor corresponder aos interesses da comunidade educativa. Em Portugal a parceria foi estabelecida com a Ciência Viva, com sede no Pavilhão do Conhecimento - Ciência Viva, em Lisboa. O ESERO Portugal quer ser um ponto de referência para os professores portugueses do ensino básico e secundário, facilitando a abordagem de temas do Espaço na sala de aula, através da disponibilização de recursos educativos, oficinas e cursos de formação. Nesta apresentação serão abordados projetos já iniciados este ano, assim como diversas iniciativas que terão lugar no próximo ano letivo.


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EIEF11. Campus científicos de verano: física Santiago Velasco Maillo, María Jesús Santos Sánchez Departamento de Física Aplicada - Facultad de Ciencias de la Universidad de Salamanca [email protected] Presentamos la experiencia realizada con alumnos de 4º de ESO y 1º de Bachillerato para aprender Física dentro del Campus Científico de Verano organizado en la Universidad de Salamanca. Es un taller en el que se plantea la realización conjuntamente con los alumnos de una serie de experimentos de física clásica que, haciendo uso de objetos cotidianos fáciles de obtener, resalten los aspectos metodológicos de la física y estimulen la imaginación, la creatividad y la intuición científica de los jóvenes. Durante una semana se efectúa un fantástico viaje por temas clásicos de física: mecánica, ondas, fluidos, termodinámica, electromagnetismo y óptica.

EIEF12. Sensores no ensino experimental de física: um contributo para uma utilização significativa M. Lambéria1, I. Chagas2 1 Escola Secundária de Sá da Bandeira 2 Instituto de Educação da Universidade de Lisboa [email protected] O estudo desenvolvido traduziu uma preocupação sobre a forma como são utilizados os sensores, nas aulas experimentais de Física do ensino secundário. Procurou-se implementar uma metodologia de trabalho experimental, de modo que a utilização destes equipamentos proporcionasse aprendizagens significativas. Constituiu-se um grupo de professores que frequentaram uma ação de formação acreditada, de modo a testarem as atividades experimentais de Física, que envolvessem a utilização de sensores, em que todas as atividades partissem de uma questão-problema. Deste modo foi necessário pesquisar informação que conduzisse à sua resposta, seguida de elaboração de um protocolo experimental, montagem de todo o equipamento e por último elaboração do relatório da atividade, com recurso ao “V” de Gowin. Esta metodologia foi posteriormente aplicada, pelos professores participantes, aos seus alunos.

EIEF13. A escolha de manuais escolares por professors de física: relações entre cultura escolar, cultura e mercado Alisson Antonio Martins1, Nilson Marcos D. Garcia2, Mónica Luisa Mendes Baptista3 1 UTFPR – DAFIS; UFPR – PPGE (com apoio Capes/Reuni) – Brasil 2 UTFPR - DAFIS e PPGTE; UFPR - PPGE – Brasil (com apoio parcial do CNPq) 3 Instituto de Educação da Universidade de Lisboa [email protected], [email protected], [email protected]


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Apresentam-se resultados de pesquisa qualitativa cujo objetivo foi identificar de que modo a cultura escolar, a produção cultural e o mercado se articulam num processo de escolha de manuais escolares por professores de Física, brasileiros e portugueses, que atuam na Educação Básica. A pesquisa indicou que os professores escolhem seus manuais através de uma combinação não linear dessas dimensões. Neste sentido, a escolha se constitui em um processo complexo de produção de sentidos e significados, construída ao longo da atividade docente e culminando na indicação de um manual que melhor representa as expectativas dos professores com relação a essas dimensões.

EIEF14. O raio da Terra em alta precisão com o método de Eratóstenes Rui Jorge Agostinho Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Departamento de Física, Centro de Astronomia e Astrofísica da UL, Observatório Astronómico de Lisboa [email protected] Eratóstenes determinou o raio da Terra baseando-se no comprimento da sombra duma torre em Alexandria, no solstício de verão. Tem-se usado este procedimento para mostrar a importância da geometria no ensino, além da esfericidade da Terra, mas os resultados recentes obtêm exactidões próximas da de Eratóstenes: 2% – 15%. Para melhorar este resultado num factor de 10x apresenta-se como os diversos parâmetros geométricos e os astronómicos devem ser tratados para reduzir as incertezas. Assim, durante o International Year of "Mathematics of Planet Earth" em Portugal foi possível determinar que RT=6384±68 km: um erro de apenas 6 km = 0,1%.

EIEF15. Um olhar sobre o projeto “Escolher Ciência” S. Leal1,2, V. Monteiro3, H. Fernandes4 1 Departamento de Química e Bioquímica, FCUL, Lisboa 2 Escola Secundária Padre António Vieira, Lisboa 3 Escola Secundária Poeta Al Berto, Sines 4 Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear, Instituto Superior Técnico, Lisboa [email protected] Dá-se a conhecer o trabalho desenvolvido com alunos de Física 12.º ano, no âmbito do projeto “Escolher Ciência”, da Ciência Viva. Os alunos recorreram ao e-lab (elab.ist.eu) para realização de estudos experimentais. Numa das escolas os alunos realizaram um curso online envolvendo a determinação da Lei de Boyle-Mariotte. Na outra, foi realizado o estudo da variação da constante de gravidade com as fases da Lua, recorrendo ao pêndulo remoto de Faro. Apesar das dinâmicas envolvidas terem sido distintas, os resultados obtidos foram bastante satisfatórios. Os alunos aderiram entusiasticamente, cativados pela possibilidade de desenvolverem estudos experimentais autênticos.


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24.º Encontro Ibérico para o

Ensino da Física

Pósteres

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Uma sequência didática de hidrostática com demonstrações investigativas Ana Carla Lima Fonseca Coutinho1, Isa Costa2

1 Universidade Federal Fluminense/PPECN 2 Universidade Federal Fluminense/Instituto de Física/PPECN [email protected], [email protected] Este artigo é parte de uma pesquisa que visa o desenvolvimento e a aplicação de uma Sequência Didática (SD) sobre conceitos de Hidrostática para alunos das séries finais do Ensino Fundamental II ou do Ensino Médio. A escolha do tema se fundamenta por sua ocorrência nos principais concursos vestibulares e no Sisu/Enem, apesar de sua exclusão do Currículo Mínimo da Secretaria de Estado de Educação do Estado do Rio de Janeiro – SEEDUC/RJ. Os marcos teóricos que norteiam a pesquisa versam sobre alfabetização científica, sequência didática por demonstração investigativa e aprendizagem significativa. Em nossa metodologia de pesquisa, gravaremos as aulas a serem aplicadas em uma escola da rede pública estadual do Rio de Janeiro para posterior transcrição das falas e gestos dos alunos. Os dados dessas transcrições, bem como os registros escritos dos alunos, possibilitarão análise das interações discursivas e a verificação da ocorrência de indicadores de alfabetização científica e apropriação dos conceitos trabalhados.

Ensino de Ciências no Ensino Médio Brasileiro e a inserção de Física Moderna Ana Carla Lima Fonseca Coutinho1, Nelson Barrelo Junior2, Nilson Marcos Dias Garcia3

1 Universidade Federal Fluminense, Brazil 2 Universidade de São Paulo USP/Faculdade de Educação/Lapef, Brazil 3 Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Brazil [email protected], [email protected], [email protected] Este trabalho visa discorrer sobre as implicações de iniciativas como a Escola de Física CERN e o Programa MasterClass na disseminação do ensino de Física Moderna e Contemporânea nas escolas médias brasileiras. No ensino de Física observa-se uma

abordagem de ensino de Física dita Clássica, desenvolvida entre os séculos XVI e XIX. No entanto, essa abordagem mais clássica já não é suficiente para apresentar aos educandos a Ciência e a Tecnologia que os cerca. Faz-se necessária a inserção de Física Moderna e Contemporânea no ensino médio. Os Parâmetros Curriculares Nacionais (BRASIL, 1999), Os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (BRASIL, 1999) e as Orientações Educacionais Complementares aos PCN (BRASIL, 2002) são documentos que indicam a necessidade de uma atualização curricular do ensino de Física na escola média que garanta acesso às modernas teorias desenvolvidas ao longo do século XX. Vários autores apontam para as necessidades de atualização curricular e de aproximação da física que os físicos fazem para aquela aprendida no ensino médio. Terrazan (1992); Carvalho e Vannuchi (1996); Valadares e Moreira (1998); Ostermann e Moreira (2000); Cavalcante e Tavolaro (2001); Menezes e Hosoume (1997), Gil-Pérez et al (1988); Gil e Solbes (1993) e Cuppari et al (1997), Borges et al (1997) e Brockington (2005) são alguns destes. Também é relevante ressaltar a iniciativa de alguns centros de pesquisa que promovem atividades que visam a disseminação da ciência moderna. Dentre esses, destaca-se o Programa Master Class, evento onde estudantes de ensino médio vão a um centro de pesquisa aprender sobre o Modelo Padrão e conhecer um pouco do CERN. Todos esses trabalhos – sejam Sequências de Ensino, sejam eventos em Institutos -, de inegável valor, visam a disseminação do conhecimento de FMC e são voltados para os estudantes.

Hertz na escola Ana Alves1, 2, Ricardo Lopes Coelho2 1 Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa, Observatório Astronómico de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349-018 Lisboa, Portugal 2 Centro Interuniversitário de História das Ciências e da Tecnologia, Secção Autónoma de História e Filosofia das Ciências da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, Ed. C4, Piso 3, Campo Grande, 1749-016 Lisboa, Portugal [email protected] Heinrich Hertz, famoso pela descoberta das ondas electromagnéticas, apresenta na sua obra, Os Princípios de Mecânica, uma filosofia da física, para nela basear a teoria mecânica. Para Hertz, uma teoria física é uma imagem construída por nós. Esta imagem tem de ser logicamente consistente e as consequências, delas decorrentes, têm de


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concordar com os fenómenos. Ora, os manuais escolares incorrem em lapsos, definições circulares e erros lógico-conceptuais. Esta comunicação visa assinalar algumas destas inconveniências, que têm consequências para o desenvolvimento intelectual e científico do estudante, e mostrar como algumas elas poderiam ser superadas por recurso à teoria de Hertz.

Ensinar e Aprender os conceitos de peso e de massa no 3º ciclo do ensino básico Cândida Sarabando1, José P. Cravino 2,3, Armando A. Soares2,4 1 Agrupamento de Escolas Gomes Teixeira de Armamar, Armamar, Portugal 2 Departamento de Física da Escola de Ciências e Tecnologia, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, Quinta de Prados, 5000-801 Vila Real, Portugal 3 Centro de Investigação “Didática e Tecnologia na Formação de Formadores” (CIDTFF), Aveiro, Portugal 4 INEGI/Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Porto, Portugal [email protected] Neste trabalho apresenta-se a evolução dos conceitos de peso e de massa na literatura, discutindo-se as definições mais apropriadas para ensinar a alunos do 7º ano de escolaridade. De seguida, com base num estudo empírico, discutem-se algumas abordagens para o ensino destes conceitos em sala de aula: atividades “hands-on”, simulação computacional (desenvolvida pelos autores com o software Modellus) ou uma combinação de ambos. Discute-se o contributo destas abordagens para a aprendizagem dos conceitos de peso e de massa e o papel do professor na sua implementação.

Demostraciones prácticas realizadas por los alumnos en la clase de Física C. Prieto Departamento de Física Fundamental - Universidad de Salamanca [email protected] El valor de las demostraciones prácticas en la enseñanza de la Física ha sido reconocido ampliamente por la comunidad científica. Su potencial pedagógico se ve incrementado

cuando son los propios estudiantes los que asumen el rol de profesor en las demostraciones de cátedra y se enfrentan al reto de desarrollar pequeños experimentos para ilustrar fenómenos físicos cuyo estudio se aborda en el aula. En esta comunicación se describe la experiencia llevada a cabo con estudiantes de Biotecnología en su primer trimestre de estudios universitarios: el planteamiento de la experiencia, preparación, material suministrado, desarrollo, evaluación y resultados en la docencia.

Influência da Lua na aceleração gravítica terrestre V. Monteiro1, A. Gonçalves1, F. Corral2, C. Rodrigues2, T. Neves2, J. Sobral2, A. Palmeira2 1 Professores da Escola Secundária Poeta Al Berto, Sines 2 Alunos da Escola Secundária Poeta Al Berto, Sines [email protected] Como varia a aceleração da gravidade na superfície da Terra devido à influência da Lua? Será este efeito significativo? Será que a Lua afeta da mesma maneira a aceleração da gravidade como afeta as marés? Uma equipa de investigação, constituída por alunos do 12º ano, acedeu ao e-lab, para se conectar ao pêndulo gravítico remoto localizado em Faro, reuniu e analisou dados de modo a descobrir como a aceleração gravítica é afetada pela posição da Lua. A falta de sensibilidade da instalação experimental não permitiu responder rigorosamente às questões levantadas e apresentam-se algumas sugestões para ultrapassar este problema.

Projeto Radiação Ambiente Luis Peralta1,2, Florbela Rêgo3,2 1 Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa 2 Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, Portugal 3 Agrupamento de Escolas de Vendas Novas [email protected] O Projeto Radiação Ambiente existe desde 2007, tendo sido criado com o objetivo de divulgar a Física Contemporânea nas Escolas Básicas e Secundárias. Ao longo dos anos


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novas experiências tem sido introduzidas, todas no âmbito da Radiação Ambiente, ionizante e não ionizante. No ano letivo de 2013-2014 foram realizadas diversas atividades experimentais, entre as quais a deteção de radiação infravermelha. Esta atividade despertou grande interesse nos alunos que foram confrontados com a construção do detetor necessário. No final de cada ano, o projeto culmina com um Encontro Nacional de escolas participantes onde são partilhadas as experiências vividas, constituindo um elemento de grande valor para a divulgação da ciência junto dos alunos.

Enseñando el concepto de densidad a los maestros en formación G. Martínez1, F. Cañada1, J. Sanchez1, D. Gonzalez1, F.L. Naranjo2 1 Departamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales y de las Matemáticas. Universidad de Extremadura (España) 2 Departamento de Física. Universidad de Extremadura (España) [email protected] En este trabajo se presenta un estudio comparativo que cuantifica la diferencia en el aprendizaje del concepto de densidad entre un grupo experimental (metodología basada en la realización de experiencias de laboratorio) y un grupo de control (metodología tradicional de enseñanza). El estudio se ha llevado a cabo con 193 alumnos de la Universidad de Extremadura del Grado en Educación Primaria. Los resultados obtenidos revelan diferencias estadísticamente significativas entre ambas metodologías y ponen de manifiesto la existencia de dificultades en la comprensión conceptual y experimental del concepto de densidad.

Combustão livre de hidrogénio A. A. Soares1,3, J. J. Teixeira2, L. Caramelo1,3 1 Departamento Física – ECT/UTAD, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real, Portugal 2 Agrupamento de Escolas Fernão de Magalhães, 5400-285 Chaves, Portugal 3 CITAB/UTAD, Quinta de Prados, Apartado 1013, 5001-801, Vila Real, Portugal [email protected], [email protected], [email protected] São apresentados os resultados da atividade “Bomba de Hidrogénio” realizada no projeto PEC36 “Da Experimentação à Simulação”, no âmbito do programa Escolher Ciência: da

Escola à Universidade, da ciência viva. Esta atividade consiste na produção de hidrogénio gasoso através de uma reação química, colocação desse gás no interior de uma garrafa de plástico transparente e sua posterior ignição. Como resultado da combustão é produzido um estrondo. É apresentada uma explicação para os processos envolvidos desde a produção do hidrogénio até ao estrondo resultante da sua combustão.

Combustão da vela dentro de um copo invertido sobre uma tina com água: uma atividade simples com explicação complexa J. J. Teixeira1, A. A. Soares2,3 1 Agrupamento de Escolas Fernão de Magalhães, 5400-285 Chaves, Portugal 2 Departamento Física – ECT/UTAD, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real, Portugal 3 CITAB/UTAD, Quinta de Prados, Apartado 1013, 5001-801, Vila Real, Portugal [email protected], [email protected] Apesar de existirem referências com mais de 2000 anos à combustão de uma vela, dentro de um copo invertido parcialmente imerso numa tina com água, alguns alunos, professores e manuais escolares ainda explicam incorretamente as razões que levam a vela a apagar-se e o nível da água a subir. Este estudo faz parte das tarefas realizadas no âmbito do projeto da ciência viva PEC36 “Da Experimentação à Simulação” financiado pelo programa Escolher Ciência: da Escola à Universidade. Neste trabalho mostramos a forma como os alunos, envolvidos no projeto, resolveram o problema da explicação da combustão da vela.

Fluidodinâmica no interior de cavidades com diferentes esfericidades A. A. Soares1,3, L. Caramelo1,3, J. J. Teixeira2 1 Departamento Física – ECT/UTAD, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real, Portugal 2 Agrupamentos de Escolas Fernão de Magalhães, 5400-285 Chaves, Portugal 3 CITAB/UTAD, Quinta de Prados, Apartado 1013, 5001-801, Vila Real, Portugal [email protected], [email protected], [email protected] Parte-se do princípio que deve existir alguma relação/relações entre a dinâmica do fluido no interior de cavidades e a sua esfericidade. Com base nesta hipótese testam-se alguns modelos geométricos com a finalidade de captar algumas tendências entre as variáveis


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estudadas e a esfericidade da cavidade. As soluções para os escoamentos são obtidas numericamente.

Las emociones como elemento emergente en el desarrollo del concimiento didáctico del contenido sobre acciones de innovación para la enseñanza del campo eléctrico L.V. Melo Niño, F. Cañada, G. Martínez, V. Mellado Departamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales y de las Matemáticas, España [email protected] El estudio que presentamos analiza las emociones declaradas de forma explícita, por dos profesores de bachillerato, dentro de un estudio longitudinal sobre en el desarrollo del conocimiento didáctico del contenido (CDC) en el caso de la enseñanza del campo eléctrico. El arsenal de emociones positivas y negativas es un indicador de las coincidencias o discrepancias entre los distintos componentes que constituyen su CDC e influyen en las decisiones, que el profesor toma en el aula. Los aspectos más conflictivos en términos emocionales resultan ser la enseñanza de la superposición de campos y fuerzas eléctricas y la relación electrostática-electrocinética.

Un estudio de caso sobre la enseñanza del campo eléctrico en bachillerato y el desarrollo del conocimiento didáctico del contenido L.V. Melo Niño, F. Cañada, G. Martínez Departamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales y de las Matemáticas, España [email protected] Presentamos los resultados de un estudio longitudinal desarrollado con dos profesores de bachillerato licenciados en física, en el cual se analizan los factores de permanencia y cambio sobre su Conocimiento Didáctico del Contenido (CDC), alrededor de la enseñanza del campo eléctrico. La caracterización del CDC se desarrolla desde tres dimensiones: declarativa, diseño y acción. Consideramos que las diferencias entre estas tres categorías permite una mayor comprensión del modelo didáctico personal que cada profesor, además, son una herramienta fundamental en los procesos de reflexión y desarrollo profesional.

Los resultados revelaron una visión estática del CDC con tendencia a un modelo tradicional de la enseñanza con relación a las orientaciones sobre la enseñanza y aprendizaje del campo eléctrico y la evaluación, y una postura dinámica en cuanto a las estrategias instruccionales y el diseño curricular.

Respuestas y preguntas surgidas de una encuesta sobre las pruebas PISA en la comunidad de Extremadura L. M. Tobaja1, J. Gil2, y F. Solano3 1 Colegio Salesianos, 06800 Mérida, Badajoz, España 2 Dpto. Física Aplicada, 06800 Mérida, Badajoz, España 3 I.E.S. Extremadura, 06800 Mérida, Badajoz, España [email protected] Se presentan los resultados obtenidos de una encuesta realizada, en Extremadura (España) a directores de centros y a profesores de ciencias de educación secundaria relativa a las pruebas PISA de la OCDE. En ambas encuestas se pregunta por los flujos de información sobre los resultados obtenidos en las pruebas PISA realizadas y, en el cuestionario de profesores, sobre el conocimiento que estos tienen de las pruebas que realizan los alumnos y sobre la aplicación en el aula de prácticas metodológicas normales que puedan incidir en los resultados. Entre otras conclusiones se deduce el escaso conocimiento del profesorado sobre las pruebas PISA y la deficiente divulgación de los resultados.

Clube das Cores e da Luz B. Longo1, G.Santos1, A. Romão1 e M.Niehus2 1 Associação de Pais e Encarregados de Educação EB1 São João de Deus, Lisboa, Portugal 2 Área Departamental de Física, Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, Portugal [email protected] Em 2013 a Ciência Viva lançou o programa “Pais com Ciência”, desafiando as associações de pais a promover atividades relacionadas com o ensino das ciências. Participamos nesta iniciativa com o “Clube das Cores e da Luz”.


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No âmbito da “Oferta Complementar (OfCom)” foram realizados entre Outubro 2013 e Maio 2014 tópicos relacionados, adaptados para as respetivas faixas etárias. A presente comunicação pretende partilhar a experiência, em termos de ideias e conceitos e metodologia, mas também de recursos desenvolvidos e experiências realizadas, incluindo listagens dos materiais utilizados, resp. preços aproximados e empresas fornecedoras.

Reflexões e desdobramentos no desenvolvimento investigativo sobre manuais escolares de Física M. B. P. Braga1, D. Ruivo1, M. A. Nascimento2

1 Departamento de Física da Universidade de Coimbra 2 Departamento de Matemática da Universidade de Coimbra marcelbruno79@hotmail, [email protected], [email protected] Refere-se na divulgação do rigor científico em processos investigativos desenvolvidos em uma pesquisa mista internacional (Brasil e Portugal) no âmbito de doutoramento sobre manuais escolares de Física. Os processos são: relevância da problemática; elaboração de um desenho experimental eficaz; resultados iniciais da colaboração de professores e encarregados de educação; definição de critérios operacionais; críticas sobre indicadores para análise; e a elaboração de matriz de coerência interna valorizando a pertinência, validade e confiabilidade de instrumentos utilizados. Desdobramentos na pesquisa de campo a partir de reflexões e análise crítica sobre as etapas no processo de recolha de dados denotam perspetivas favoráveis para a investigação.

As demonstrações investigativas como processo válido na aquisição e retenção significativa de conceitos na física M. B. P. Braga1, J. B. Kalhil2

1 Departamento de Física da Universidade de Coimbra 2 Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e Matemática da Universidade do Estado do Amazonas marcelbruno79@hotmail, [email protected] Como resultado de uma investigação na área do ensino da Física, fundamentado em critérios estruturantes para um ensino investigativo na visão construtivista, será abordado

e comentado um ensaio dessa aplicação buscando justificar as demonstrações investigativas como processo válido na concepção ausubeliana na aquisição e retenção de conceitos, assim como a necessidade e dificuldades na mudança da prática docente. Para uma análise reflexiva diagnóstica dessa técnica, será apresentado resultados de uma atividade de demonstração verificativa com alunos do curso de engenharia elétrica durante a disciplina ‘Introdução à Termodinâmica, Vibração e Fluidos’ de uma universidade privada na cidade de Manaus (Amazonas).

Ensino interativo na abordagem da eletricidade M. J. Quintas1,2, P. Simeão Carvalho2,3 1 Escola Secundária José Saramago, Mafra, Portugal 2 IFIMUP-IN, Porto, Portugal 3 Dep. Física e Astronomia, Fac. de Ciências da Universidade do Porto, Porto, Portugal [email protected], [email protected] A utilização de materiais didáticos interativos é vista como potenciadora de uma melhor aprendizagem da Física. Neste trabalho apresentam-se alguns resultados obtidos da realização de atividades práticas de laboratório (APL) e exploração de ferramentas com recurso às Tecnologias de Comunicação e Informação (TIC), na abordagem da Eletricidade. Nesta investigação, os alunos foram divididos em Grupo Experimental (GE) e Grupo de Controlo (GC). Na recolha dos dados foram usadas fichas, relatórios de aula, inquéritos e entrevistas. Os resultados apontam para uma melhor aprendizagem dos alunos do GE, sugerindo que esta é uma prática de ensino e aprendizagem a dar continuidade.

Refractometria e polarimetria em produtos do dia-a-dia: uma abordagem experimental para o ensino secundário A.M.C. Granada1, M.N. Alua1, M. Silva2, M.C. Serra1 1 Centro de Estudos de Engenharia Química, Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, Rua Conselheiro Emídio Navarro, 1, 1959-007 Lisboa 2 Escola Secundária Fonseca Benevides, Pólo D. João de Castro, Rua Jau - Alto de Santo Amaro, 1300-312 Lisboa [email protected]


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A aprendizagem dos principais conceitos de refractometria e polarimetria pode ser facilitada se envolver uma componente experimental motivadora do interesse dos alunos. No projecto A Ciência Anda no Ar, do programa Escolher Ciência da Ciência Viva, foram operacionalizados refractómetros e polarímetros em Escolas de Ensino Secundário e Profissional parceiras no projecto e desenvolvidas técnicas experimentais para quantificação de açúcares em produtos de consumo frequente. Como exemplo, para sessões de refractometria foi criada a actividade “A minha bebida será a mais doce?” na qual os alunos, por medida de ºBrix, comparam teores em açúcares e avaliam concordância com valores rotulados.

A máquina de fazer sóis T. Paiva Salesianos de Lisboa – Oficinas de S. José [email protected] Não é um Tokamak, ou a máquina da NIF, onde o confinamento inercial do plasma de fusão é tentado à custa de LASERs ultraintensos! São duas propostas para fazer brilhar alunos. A máquina I é uma proposta de Feira da Ciência, ao mediático jeito das séries televisivas norte-americanas, baseada na relação leitura-ciência e na apresentação de módulos experimentais. A máquina II é uma proposta de escola avançada, integrando as características da Quark e da Delfos, onde alunos interessados possam frequentar pelo menos os três anos do ensino secundário. Que as máquinas comecem a ter bom rendimento antes de 50 anos!

Argumentação no discurso oral e escrito de alunos do ensino médio em uma sequência didática de física moderna Nelson Barrelo Junior, Josias Rogério Paiva & Anna Maria Pessoa de Carvalho

Universidade de São Paulo USP/Faculdade de Educação/Lapef, Brazil [email protected], [email protected], [email protected]

Este artigo apresenta parte de uma pesquisa em que estudamos como se desenvolve o processo argumentativo dos alunos sobre o conceito de fóton e se os estudantes se apropriam das interpretações da Mecânica Quântica para a natureza e o comportamento da luz. Para alcançar nossos objetivos, fizemos uma revisão da literatura sobre a importância da inserção de tópicos de Física Moderna e Contemporânea na escola média, das abordagens da Mecânica Quântica quanto à natureza e comportamento da luz, e das bases teóricas que alicerçam a análise da argumentação em sala de aula. A partir dessa revisão, foi possível perceber que o discurso dos estudantes é um fator de verificação de sua apropriação de conceitos. A análise das falas dos alunos ratificou essa constatação. Transcrevemos as falas e os gestos de quatro de onze aulas de uma sequência de ensino que objetivava investigar a natureza e o comportamento da luz em um interferômetro real e em uma extrapolação para o ideal, utilizando o arranjo experimental de Mach-Zehnder e um programa de computador que simula esse experimento. As gravações foram feitas em duas turmas do terceiro ano do ensino médio de uma escola pública. Para responder às questões de pesquisa propostas, foram analisadas as aulas que sistematizavam as discussões e os registros escritos finais dos alunos. A partir dos dados, foi possível verificar a ocorrência de indicadores de alfabetização científica, a estrutura do discurso oral dos alunos e a apropriação de conceitos de Física Moderna e Contemporânea por estudantes de ensino médio.

Manuais didáticos de Física e concepções de ensino Dilcelia Cristina Bruch Trebien1, Nilson Marcos Dias Garcia2 1 UTFPR – DAFIS - Brasil (bolsista de iniciação científica CNPq) 2 UTFPR - DAFIS e PPGTE; UFPR - PPGE – Brasil (com apoio parcial do CNPq) [email protected], [email protected] A presente pesquisa tomou como pressuposto que os autores de livros didáticos, assim como os professores, têm suas próprias concepções de ensino, que se manifestam em suas atividades. Apoiada em referenciais teóricos desenvolvidos por Libâneo (1992) e Krasilchik (1987), teve como objetivo elaborar instrumento que explicitasse as concepções de ensino presentes nos livros didáticos de Física. Tal instrumento foi organizado a partir da análise de questões, períodos e tendências que podem influenciar a produção didática e visou auxiliar o docente na sua tarefa de escolha do livro que mais se identifique com as suas próprias concepções de educação e ensino.


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O escrito e o praticado no currículo de ciências: um estudo sobre as diretrizes curriculares de ciências do Estado do Paraná – Brasil Marcos Rocha1, Nilson Marcos Dias Garcia2 1 SEED-PR, Parque Newton Freire Maia; UFPR - PPGE – Brasil 2 UTFPR - DAFIS e PPGTE; UFPR - PPGE – Brasil (com apoio parcial do CNPq) [email protected], [email protected] A investigação buscou identificar as influências que as Diretrizes da Educação Básica do Paraná – Brasil (DCO - 2008) exerceram sobre a prática pedagógica dos docentes que trabalharam com a Disciplina de Ciências entre os anos de 2010 a 2012. Participaram da pesquisa técnicos pedagógicos e professores de Ciências que atuam na escola. Os resultados das análises mostraram que a seleção de conteúdos de Ciências pelos professores mantém a estrutura tradicional, prevista nos livros didáticos de Ciências mais usados e afasta-se da proposta das DCO – Ciências e que o currículo de Ciências praticado pouco se aproxima do currículo de Ciências escrito.

Recursos da ESA nas aulas de Física Pedro Mourão Colégio Júlio Dinis, Porto [email protected] Os recursos educativos desenvolvidos pela ESA e as conferências de verão promovidas pela ESA são ótimos materiais hands-on para utilizar nas aulas de Física. Tais materiais e atividades estão relacionadas com as áreas de intervenção da ESA e as suas missões e pretendem dar um contexto para, na sala de aula, se explorarem os conceitos de Física. Algumas atividades estão relacionadas com a regulação atmosférica na ISS, o uso das missões Rosetta, SOHO e do veículo de transferência automática para ilustrar conceitos fundamentais de Física. Este trabalho pretende divulgar essas atividades que podem ser bastante úteis em sala de aula.

Educação para a saúde numa aula de CFQ: um estudo segundo o género dos alunos M. Martinho1, S. Soreto Teixeira2,3 1 CIDTFF, Departamento de Educação, Universidade de Aveiro 2 I3N, Departamento de Física, Universidade de Aveiro 3 Agrupamento de Escolas de Vila d’Este, Vila Nova de Gaia [email protected], [email protected] Educação para a saúde deve promover nos alunos a tomada de decisões mais adequadas à sua saúde. Através da exploração de uma atividade dos guiões de Educação, Género e Cidadania (Comissão para a Cidadania e Igualdade de Género), numa aula de Ciências Físico-Químicas, uma turma de 10 rapazes e 10 raparigas do 7ºano trabalhou a interpretação de gráficos e a prevenção rodoviária. Rapazes e raparigas notaram uma maior incidência de comportamentos de risco de rapazes, do que de raparigas, durante a adolescência. Quanto à prevenção do elevado número de mortes associadas, elas apontaram medidas sobretudo intrínsecas, enquanto eles invocaram medidas preferencialmente extrínsecas.

Evolución de la ciencia y la tecnología. Descripción estadística e implicaciones para el desarrollo humano sostenible R. Valdés, V. Tricio, L. Rodríguez Departamento de Física, Universidad de Burgos [email protected] Utilizando bases de datos sobre publicaciones de investigación y patentes han sido detectadas algunas tendencias en la evolución de la investigación científica y del desarrollo tecnológico desde inicios del siglo XX. Se introduce la hipótesis de que la comunidad científica actualmente está creando el sistema crítico de conocimientos científicos (sobre la naturaleza, la tecnología y la sociedad) orientado a fundamentar el desarrollo humano sostenible. Argumentamos que ese sistema de conocimientos, en torno al cual se alinea la física y las más diversas ciencias, podría estar en el origen de una revolución en el consumo social.


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Aplicação experimental do formalismo de Euler-Lagrange a uma experiência do e-lab R. Marques, H. Fernandes Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa [email protected] Actualmente dá-se maior ênfase no ensino da Física à energia pela relevância que esta assumiu no quotidiano da vida em sociedade. Por outro lado, o formalismo de Euler-Lagrange, apesar de baseado no balanço energético, dificilmente é aplicado numa situação experimental. Neste artigo tentaremos aplicar este formalismo a uma experiência do e-lab, realçando as sua potencialidades. Com efeito, a análise da consevação da energia permitirá calcular indiretamente o momento de inércia dum disco através da dissipação da sua energia mecânica numa máquina eletrica por efeito de Joule.

Análise estatística nas medições: a aceleração g com o pêndulo simples Rui Jorge Agostinho Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Departamento de Física, Centro de Astronomia e Astrofísica da UL, Observatório Astronómico de Lisboa. [email protected] No ensino da Física experimental, ao valor médio Xm de uma grandeza associa-se a incerteza δ dependente da quantidade N de medições efectuadas: do desvio máximo ao desvio padrão da amostra [1] σ. Para N≤10 usam-se tradicionalmente [1,2,3] valores de δ estatisticamente enviesados, não representando a verdadeira incerteza de Xm [3], confundindo-a com a incerteza duma medição individual. Recorrendo ao Mathematica analisam-se dinamicamente as 1038 medições do período dum pêndulo gravítico, mostrando-se pedagogicamente que o melhor estimador da incerteza de Xm é sempre σ/√N (para qualquer N) contrariamente ao que se ensina. Deduz-se ainda que g=9,803±0,002 m/s2, muito próximo do obtido com gravímetros [4]. [1] André Costa, “Erros e Algarismos Significativos”, Gazeta de Física, Vol. 26, Fasc. 4, pg. 4 (2003)

[2] Paulo Cabral, “Erros Incertezas e Medições”, pg. 26 e 31, http://www.peb.ufrj.br/cursos/ErrosIncertezas.pdf (2004) [3] M.C. Abreu, Luís Matias, Luís Peralta, “Física Experimental: uma introdução”, pg. 97, Ed. Presença (1994) [4] Carlos M. Antunes (FCUL, 2013) e dados do Instituto Geográfico Português, Direcção de Serviços de Geodesia (2004). g=9,80071±0,00002 m/s2

Análise de um curso online e-lab realizado por alunos do ensino secundário S. Leal1,2, J. P. Leal1,3, H. Fernandes4

1 Departamento de Química e Bioquímica, FCUL, Lisboa, Portugal 2 Escola Secundária Padre António Vieira, Lisboa, Portugal 3 Unidade de Ciências Químicas e Radiofarmacêuticas, Instituto Tecnológico Nuclear, Instituto Superior Técnico, Sacavém, Portugal 4 Instituto de Plasma e Fusão Nuclear, Instituto Superior Técnico, Lisboa, Portugal [email protected] O presente resumo pretende analisar os resultados obtidos após a realização de um curso online e-lab (laboratório real controlado remotamente gratuito disponível em http://elab.ist.eu) por cerca de 20 alunos de Física de 12º ano da Escola Secundária Padre António Vieira, em Lisboa. O curso foi realizado recorrendo à plataforma e-learning Moodle da escola que continha todos os documentos e referências que permitia aos alunos realizarem o curso e teve a duração de duas semanas. Os resultados obtidos foram bastante satisfatórios e o próximo passo será realizar um estudo piloto com professores de Física e Química.

Som no 8º ano – perspetiva Inquiry e reflexão em ação T. Esperança1, M.J. de Almeida1, P.M. Gordo2 1 CEMDRX, Departamento de Física, FCT, Universidade de Coimbra 2 CEMUC, Departamento de Física, FCT, Universidade de Coimbra [email protected]


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No âmbito de um Doutoramento em Ensino das Ciências – ramo de Ensino da Física, foram desenvolvidas em diferentes escolas, com turmas do 8º ano, atividades prático-laboratoriais sobre o Som, seguindo as Orientações Curriculares. Pretende-se potenciar competências associadas a uma atitude de Inquiry na aprendizagem da Física, estimular o interesse dos alunos pela busca de respostas e conseguir aprendizagens ativas e mais eficazes. A análise dos resultados e da perceção dos professores permitiu uma reestrutação da proposta inicial, que se apresenta com o objetivo de uma nova aplicação no ano letivo 2014/2015.

“O Sol é mesmo para todos” T. Esperança1,2, J. Fernandes2,3 1 CEMDRX, Departamento de Física, FCTUC, Universidade de Coimbra, Portugal 2 Observatório Astronómico, Universidade de Coimbra, Portugal 3 CGUC, Departamento de Matemática, FCTUC, Universidade de Coimbra, Portugal [email protected] O projecto “Sol é mesmo para Todos”, financiado pelo Ciência Viva, tem como principal objectivo a aproximação entre a astronomia e os alunos dos ensinos secundário, numa perspectiva de partilha de recursos usados em trabalhos científicos, resultantes de mais de 80 anos de observações diárias ao Sol, no Observatório Astronómico da Universidade de Coimbra. O Observatório Astronómico da Universidade de Coimbra, foi responsável por ações temáticas, atividades em sala de aula, partilha de recursos e visitas de estudo. Até ao final do ano letivo 2013/2014 estiveram envolvidas neste projeto 8 escolas, que terminará a 31 de Dezembro de 2014.

Aprendizaje en el laboratorio. Una experiencia de evaluación continua y formativa en física aplicada C. Caballero, V. Tricio Departamento de Física da Universidade de Burgos (España) [email protected], [email protected]

Desde la perspectiva del paradigma educativo del EEES, la evaluación y el aprendizaje son actividades que interactúan dinámicamente en el proceso educativo que como tal es continuamente formativo. Evaluar el aprendizaje en una enseñanza centrada en promover desarrollo de competencias requiere considerar el poder de transformación que tiene la evaluación como recurso de aprendizaje. Las actividades en Laboratorio son especialmente idóneas para ensayar y poner en práctica diversos métodos de evaluación desde este enfoque formativo. Se presentan algunos resultados de la experiencia de evaluación del aprendizaje en Laboratorio en Física Aplicada con estudiantes del 1º curso del Grado de CYTA.

Una experiencia de innovación en el aula de ciencias para secundaria M. Peñacoba1, M.C. Pilar-Izquierdo2, V. Tricio3 1 Alumna Máster de Profesorado, Universidad de Burgos, España. 2 Departamento de Biotecnología y Ciencia de los Alimentos, Universidad de Burgos, España. 3 Departamento de Física, Universidad de Burgos, España. [email protected] Como sustitución de la clase tradicional individualizada, para abordar un tema de Geología seleccionado dentro del currículo de Ciencias en la Secundaria, se han preparado una serie de actividades de trabajo grupal en un entorno virtual. Las actividades se han podido implementar en un centro educativo de Burgos para alumnos de 4º de la ESO durante cuatro meses del presente curso académico. Se presenta esta experiencia innovadora mediante la que alumnos de ese nivel de enseñanza, orientados por el profesor, han podido llevar a cabo la preparación de un documento ppt, un cartel informativo y una presentación oral.

Proyecto colaborativo en energías renovables N. Arias-Ávila1, V. Tricio2 1 Licenciatura en Física, Universidad Distrital de Bogotá, Colombia. 2 Departamento de Física, Universidad de Burgos, España. [email protected]


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El esquema actual de producción de energía es insostenible, por ello es clara la necesidad de modificar el modelo energético, sustituyendo los combustibles fósiles por otras fuentes, donde las Energías Renovables desempeñarán un papel fundamental. Ese proceso implica, entre otras cosas, la necesidad de un cambio en la mentalidad de las personas,

correspondiéndole a la educación una parte esencial e insustituible en el mismo. Como un aporte en ese sentido, dentro del Convenio interinstitucional entre las Universidades de Burgos y Distrital de Bogotá, se ha formulado el PROCOLER (Proyecto colaborativo en Energías Renovables), el cual se presenta en este trabajo.

fÍsica 2014 - ipq.pt · manuel yuste (uned) verónica tricio (rsef) comissão de honra ... alberto...

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