Objetivos Gerais:

1 - Dominar princípios básicos de Bioeletricidade e Biomagnetismo.
2 - Conhecer o "estado da arte" da Bioeletricidade e Biomagnetismo e as suas perspectivas futuras.
3 - Conhecer o princípio de funcionamento dos principais sensores, transdutores e actuadores baseados em fenómenos de Eléctricos e Magnéticos.
4 - Dominar os princípios básicos de Ótica em sistemas biomédicos.
5 - Conhecer o "estado da arte" da óptica em sistemas biomédicos e as suas perspectivas futuras.
6 - Conhecer o princípio de funcionamento dos principais sensores, transdutores e actuadores baseados em fenómenos de Óptica.
7 - Medir grandezas electricas, magnéticas e ópticas assim como as incertezas associadas.
8 - Fomentar a construção e exploração de modelos físicos.
9 - Desenvolver competências que permitam desenhar novas experiências nos domínios da Bioeletricidade, Biomagnetismo e Óptica em sistemas biomédicos.

Conteúdos / Programa:

1 - Electrostática.
2 - Lei de Coulomb.
3 - Princípio da sobreposição.
4 - Potencial eléctrico.
5 - Campo eléctrico.
6 - Lei de Gauss.
7 - Dipolo eléctrico.
8 - Condensador de placas paralelas.
9 - Energia electrostática.
10 - Dieléctricos.
11 - Princípio da conservação de carga.
12 - Corrente eléctrica.
13 - Lei de Ohm.
14 - Magnetostática.
15 - Campo magnético.
16 - Força de Lorentz.
17 - Espectroscopia de massa.
18 - Lei de Ampere.
19 - Indutor.
20 - Lei de Biot-Savart.
21 - Paramagnetismo.
22 - Diamagnetismo.
23 - Indução electromagnética.
24 - Lei de Faraday.
25 - Motores e geradores.
26 - Transformador.
27 - Efeito piezoeléctrico.
28 - Fenómenos termoeléctricos.
29 - Potenciais bioeléctricos.
30 - Correntes em soluções.
31 - Membrana celular.
32 - Equação de Nernst-Planck.
33 - Mobilidade.
34 - Canais.
35 - Modelo de membrana de Hodgkin e Huxley.
36 - Potencial de acção.
37 - Óptica.
38 - Reflexão.
39 - Refracção.
40 - Difracção.
41 - Interferência.
42 - Polarização
43 - Visão na natureza.
44 - Amplificação de luz por emissão estimulada de radiação (LASER).

Bibliografia / Fontes de Informação:

R. Plonsey, R. C. Barr , 2007 , Bioelectricity: A Quantitative Approach , Springer
J. Malmivuo, R. Plonsey , 1995 , Bioelectromagnetism: Principles and Applications of Bioelectric and Biomagnetic Fields , Oxford
R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands , 2011 , The Feynman Lectures on Physics , Basic Books; New Millennium ed. edition
A. Saterbak, K. San, L. V. McIntire , 2017 , Bioengineering Fundamentals , Pearson
B. H. Brown, R. H. Smallwood, D. C. Barber, P. V. Lawford, D .R. Hose , 2017 , Medical Physics and Biomedical Engineering , CRC Press

Métodos e Critérios de Avaliação:

Tipo de Classificação: Quantitativa (0-20)

Metodologia de Avaliação:
Nas aulas T a metodologia é expositiva. A matéria é apresentada no quadro e através de projecção de imagens e/ou vídeos. Por vezes são mostradas experiências relevantes para o conceito apresentado. É colocada forte ênfase na ligação entre os modelos matemáticos e o mundo real através de exemplos concretos. As aulas TP consistem na resolução de problemas de forma a concretizar as ideias apreendidas na teoria. Os problemas envolvem sempre aplicação dos conceitos físicos às Ciências Biomédicas. As aulas P consistem na realização de experiências que permitam ganhar competências com aparelhos essenciais e também no tratamento de alguns dados experimentais. O planeamento de novas experiências é altamente incentivado. Modelo de Avaliação: B. Metodologia de Avaliação: T e TP: 3 frequências realizadas em computador, sem consulta e com utilização de calculadora ou excel. Na época de recurso podem ser melhoradas as 3 frequências. P: 2 frequências de laboratório (sendo a segunda opcional).