Breve introdução ao $\LaTeX$

só um divisor

Introdução

$\LaTeX$ não é um processador de texto e sim um sistema de digitação e a diferença principal está no fato de $\LaTeX$ não ser WYSIWYM (What You See Is What You Mean -> a exibição na tela deve primar pelas informações, e não pela formatação, que é um trabalho que deve ser deixado para o computador) comparado aos processadores de texto comerciais.

Na realidade o $\LaTeX$ é um conjunto de macros criadas por Leslie Lamport para o sistema $\TeX$ (criado por Donald Knuth) de forma a facilitar a formatação de textos.

A grande vantagem do $\LaTeX$ sobre os processadores de texto é sua adequação à forma como expressão nossas ideias, equações matemáticas. $\LaTeX$ é particularmente muito bom no momento de se escrever equações matemáticas, estas ficam naturalmente integradas no texto de forma profissional e limpa. Igualmente é possível trabalhar com outros símbolos e para isso simplesmente é necessário habilitar alguma macro do $\LaTeX$.

Um documento em $\LaTeX$ é basicamente um texto escrito em ASCII, texto puro, sem formatação alguma, a formatação é dada a traves de uma serie de marcações lógicas que são traduzidos ao momento de se compilar o texto, isso mesmo, compilar, similarmente como se compila um programa em Fortran.

Os compiladores $\LaTeX$ (o TexLive é atualmente disponibilizados nas distribuições Linux) esperam que o arquivo onde está o texto digitado tenha por extensão .tex ou .ltx. Para se compilar um texto com esse compilador basta digitar no terminal

[usuario@fisComp:~ ]# latex documento.tex
primeiro texto em latex

assim vemos que ao "latekear" o documento são criados uma serie de arquivos auxiliares pelos compilador $\LaTeX$. Nos arquivo "log" são colocados coisas como número de caráteres, tipo de letra, se foi realizada algum corte de palavra, em fim, informações de diagnostico do processo de compilação. Também é criado o arquivo auxiliar .aux provavelmente auxilia na compilação e o arquivo .dvi que é onde está o resultado final propriamente dito.

Introdução rápida ao $\LaTeX$

A formatação básica de um documento $\LaTeX$ contem os seguintes elementos:

\documentclass[opções] {tipo}
\begin{document}
Corpo do texto
\end{document}


O primeiro que se observa num documento $\LaTeX$ é qual é o tipo de documento a ser digitado, a escolha do tipo está relacionado com a formatação final do texto. Os tipos básicos que temos do $\LaTeX$ são:

cada um desse formatos prove uma serie de possibilidades de formatação que são uteis para cada caso. Nos trabalharemos durante o curso o tipo de documento conhecido com article que permite escrever documentos na forma de artigos.

No preâmbulo do $\LaTeX$ devemos colocar algumas definições de como o texto vai ficar. Um exemplo de preâmbulo é:

\documentclass[a4papper,12pt]{article}
\usepackage[brazil]{babel}
\usepackage[latin1]{inputenc}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage{geometry}
\geometry{verbose,tmargin=2cm,bmargin=2cm,lmargin=2cm,rmargin=2cm}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{wrapfig}
\usepackage{setspace}
\onehalfspacing

nesse preâmbulo é dito para o compilador do $\LaTeX$ que será criado um documento de tipo artigo (que está entre {} --> {article}) e as opções (que estão entre [] --> [a4papper,12pt]) são: usaremos papel de tipo a4 (a4papper) e o tamanho da fonte é 12 (12pt). Além do A4, podemos definir letter e legal; além de fonte tamanho 12 podemos definir fonte 10pt e 11pt. A marcação \usepackage{} informa ao latex que pode acessar o pacote com o nome entre as chaves, por exemplo: \usepackage[brazil]{babel} informa ao $\LaTeX$ usar o babel (idiomas) é utilizado com a opção brazil (idioma do Brasil). O babel permite ao $\LaTeX$ compilar adequadamente os caráteres próprios ao português: {ç, á, é, í, ó, ú, à}, além de ajudar na "hifenação" adequada. O pacote inputenc é utilizado para dizer ao $\LaTeX$ em que tipo de sistema operativo estas trabalhando, assim, como usamos o português (funciona com o ingles também) em maquinas de tipo Unix (são linux, na verdade) com codificação iso8859-15 usamos a opção laten1 se fosse no windows deverias usar ansinew, se é no Ubuntu e salvamos (que é o padrão) com codificação utf8 devemos usar a opção [utf8x] do pacote inputenc:

\documentclass[a4papper,12pt]{article}
\usepackage[brazil]{babel}
\usepackage[utf8x]{inputenc}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage{geometry}
\geometry{verbose,tmargin=2cm,bmargin=2cm,lmargin=2cm,rmargin=2cm}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{wrapfig}
\usepackage{setspace}
\onehalfspacing

Mas devem lembrar que sempre é possível (no linux) trocar a codificação do documento, por exemplo suponhamos que salvamos nosso documento como utf8, mas é necessário que seja iso8859-15:

[usuario@fisComp:~ ]# iconv -f utf8 -t iso8859-15 arquivo

O pacote geometry, além de permitir definir o tamanho do papel a ser utilizado, deixa colocar o tamanho das margens que queremos utilizar, no exemplo escolhemos: superior (tmargin): 2cm, inferior (bmargin): 2cm, direito (rmargin): 2cm e esquero (lmargin): 2cm

Os pacotes: graphicx tem a ver com a inclusão de gráficos. wrapfig permite que o texto rodeie a figura.

A marcação \usepackage{setspace} permite escolher o espaçamento entre as linhas do texto, estas podem ser \doublespacing \onehalfspacing \singlespacing. Também é possível escolher o espaçamento utilizando \setstretch{1.5}, que nesse caso produz um espaçamento de 1.5

\documentclass[a4papper,12pt]{article}
\usepackage[brazil]{babel}
\usepackage[utf8x]{inputenc}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[a4paper]{geometry}
\geometry{verbose,tmargin=2cm,bmargin=2cm,lmargin=2cm,rmargin=2cm}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{wrapfig}
\usepackage{setspace}
\onehalfspacing

\begin{document}

\title{Meu primeiro documento}
\author{Juanito Alimanha,\\ Fulanito de Tal \\ Sinforoso}
\date{el dia de san nunca}
\maketitle

Este é um texto de exemplo. Nosso texto contem listas enumeradas:

\begin{enumerate}
\item Pimeiro item
\item Segundo item
\item ...
\end{enumerate}

e lista não enumeradas

\begin{itemize}
\item cosa
\item cosita
\item cosota
\end{itemize}

\textbf{}

\emph{}

\section{}

\subsection{}

\subsubsection{}

\end{document}

No texto do tipo artigo é possível colocar título. Para isso utilizamos as marcações \title, \author e \date, que permitem colocar o título, o autor e a data. Para que seja compilado o título é necessário que se coloque no final a marcação \maketitle. (Coloque essa marcação imediatamente depois ter sido colocado \title, \author e \date, caso contrario o titulo podera introduzir uma quebra de pagina).

Para criar lista utilizamos a marcação \begin{enumerate} \end{enumerate} e cada item é colocado com \item dentro de aquele marcadores. Listas não numeradas se colocam usando \begin{itemize} \end{itemize}. O simbolo utilizado na listas não numeradas pode ser mudado, simplesmente colocando entre []: \item[\heartsuit]

Caso você quera mudar o tipo de numeração que está sendo utilizada deve utilizar o pacote enumerate, isto é, colocar no cabeçalho o uma linha como \usepackage{enumerate} e no momento que for iniciar uma nova lista você coloca entre colchetes o tipo de numerados, exemplo \begin{enumerate}[(i.)], isso vai criar uma lista onde os itens levaram os números (i.), (ii.), (iii), ...

Figuras

\begin{figure}[h!]
\begin{center}
\includegraphics[width=0.2\textwidth]{onde esta?}
\caption{legenda}
\label{nome para referenciar}
\end{center}
\end{figure}
Tux

\textwidth é a largura da página, assim quando se digita width=0.2\textwidth se solicita que a largura da figura seja 20% da largura página. Um outro método admissível é definir o tamanho da figura em alguma unidade, exemplo, centímetros: width=6cm.

\caption {} diz respeito à legenda da figura.

\label {etiqueta} utilizado para colocar uma etiqueta na figura, a referencia dentro do texto se faz com \ref{etiqueta}.

Tabelas

\begin{table}[h!]
\begin{center}
\caption{legenda}
\label{nome para referenciar}
\begin{tabular}{|c|c|c|}
\hline
(1,1) & (1,2) & (1,3) \\ \hline
(2,1) & (2,2) & (2,3) \\ \hline
(3,1) & (3,2) & (3,3) \\ \hline
\end{tabular}
\end{center}
\end{table}

Os seguintes símbolos formatam a colunas:

l - justificada à esquerda
r - justifica à direita
c - centrada
| - linha vertical
|| - doble linha vertical

Os seguintes símbolos formatam a linha

& - separador de colunas
\\ - inicia uma nova linha
\hline - linha horizontal

\multicolum{num_linhas}{justificado}{texto} permite criar num_linhas celas fusionadas.

\multirow{num_colu}{justificado}{texto} é necessário: \usepackage{multirow}

Bibliografia

Existem 2 jeitos de se colocar bibliografia em $\LaTeX$, diretamente no texto e utilizando um banco de dados externos chamado $BibTeX$

Para se colocar a bibliografia no próprio documento utilizamos o comando $\LaTeX$ o bloco bibliografia:

\begin{thebibliography}{99}
\bibitem{bib1} SOKOLFF, J. B. Possible nerly frictionless sliding for mesoscopic solids. \textit{Phys. Rev. Lett.}, Woodbury, v. 71, n. 21, p. 3450-3453, Nov. 1993.
\end{thebibliography}

Para citar dentro do texto o item anterior utilizamos: \cite{bib1}. O Resultado pode ser visto no figura embaixo.

thebibliography em latex

O outro jeito é utilizando o $BibTeX$ que é um tipo de banco de dado de bibliografia. A estrutura do um arquivo bibtex é a seguinte:

@Book{art1,
author={Allen, M. P. and Tildesley, D. J.},
title={Computer Simulations of Liquids},
publisher={Claredon Press},
year={1987},
edition={1st},
address={Oxford},
}

@Article{art2,
author={Tsai, Shan-Ho and Salinas, S. R.},
journal={Brazilian Journal of Physics },
volume={28},
pages={58 },
year={1998},
}

@MISC{art3,
institution = "Los Alamos National Laboratory's Chemistry Division",
title = "Periodic Table of the Elements",
howpublished = "\url{http://periodic.lanl.gov/default.htm}",
month = "Fev.",
year = "2007",
}

Dentro do documento a referencia à esses dados bibliográfico é colocada mediante o uso do comando \bibliography{} onde é colocado entro os parênteses o nome do arquivo. A citação é feita do mesmo jeito que para o caso anterior por exemplo, caso queira citar o II item é feito \cite{art2}. O única cuidado é que quando vamos criar o documento pdf primeiro fazemos pdflatex nome_documento.tex, depois fazemos 2 vezes bibtex nome_documento e finalmente pdflatex nome_documento.tex. Se você vai introduzir um item do tipo endereço de internet é necessário colocar no preâmbulo do documento o pacote \usepackage{url}, para entender melhor vejamos o exemplo

\documentclass[a4papper,12pt]{article}
\usepackage[brazil]{babel}
\usepackage[utf8x]{inputenc}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage{geometry}
\geometry{verbose,tmargin=2cm,bmargin=2cm,lmargin=2cm,rmargin=2cm}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{wrapfig}
\usepackage{setspace}
\onehalfspacing
\usepackage{url}

\begin{document}

\title{Testando o $BibTeX$}
\author{Yo}
\date{\today}
\maketitle

Aqui vou mostrar como citar um artigo. Citando o artigo 01 eu faço \cite{art1}. Caso queira citar vários artigos eu faço \cite{art1,art2,art3}

\bibliographystyle{plain}
\bibliography{biblio}
\end{document}

Que, depois de compilado vai resultar em:

bibtex em latex

Para finalizar é importante dizer que existe muitos tipo de itens para o bibtex, e eles são listados na wikipedia, e aqui temos um resumo:

  • article: um artigo de um journal ou revista.
    • Campos necessários: autor, title, journal, year.
    • Campos opcionais: volume, number, pages, month, note.
  • book: um livro publicado por editora.
    • Campos necessários: autor ou editor, title, publisher, year.
    • Campos opcionais: volume, series, address, edition, month, note.
  • booklet: um trabalho impresso e encadernado, mas sem ser publicado por editora ou insituição.
    • Campos necessários: title.
    • Campos opcionais: author, howpublished, address, month, year, note.
  • conference: o mesmo que inproceedings. 
  • inbook: parte de um livro, que pode ser um capítulo ou uma quantidade de páginas.
    • Campos necessários: author ou editor, title, chapter e/ou pages, publisher, year.
    • Campos opcionais: volume, series, address, edition, month, note.
  • incollection: parte de um livro, que tem seu próprio título. 
    • Campos necessários: author, title, booktitle, publisher, year.
    • Campos opcionais: editor, chapter, pages, address, month, note.
  • inproceedings: um artigo de anais de congressos.
    • Campos necessários: author, title, booktitle, year.
    • Campos opcionais: editor, pages, organization, publisher, address, month, note.
  • manual: documento técnico.
    • Campos necessários: title.
    • Campos opcionais: author, organization, address, edition, month, year, note.
  • masterthesis: dissertação de mestrado.
    • Campos necessários: author, title, school, year.
    • Campos opcionais: address, month, note.
  • misc: usa-se quando não se encaixa em nenhum outro tipo de entrada. Muito utilizada para sites.
    • Campos necessários: nenhum!
    • Campos opcionais: author, title, howpublished, month, year, note.
  • phdthesis: tese de doutorado.
    • Campos necessários: author, title, school, year.
    • Campos opcionais: address, month, note.
  • techreport: relatório técnico publicado em escola ou universidade, com número.
    • Campos necessários: author, title, institution, year.
    • Campos opcionais: type, number, address, month, note.
  • proceedings: proceedings de uma conferência
    • Campos necessários: title, year.
    • Campos opcionais: editor, publisher, organization, address, month, note.
  • unpublished: documento com autor e título, mas que não foi publicado formalmente.
    • Campos necessários: author, title, note.
    • Campos opcionais: month, year.

Nota:

Se você deseja deixar alguma parte dos items no BibTex em maiúscula tem que encerrar entre chaves: { }, por exemplo se queremos que Salinas fique em maiúscula devemos digita {SALINAS}

Equações matemática

Para entrar no modo matemático se utiliza o simbolo de dollar (\$) no incio e no fim da equação, por exemplo suponhamos que desejamos digitar escrever em $\LaTeX$ uma equação de II grau, algo como $ax^2 + bx + c = 0$, para isso devemos escrever no texto: \$ax^2 + bx + c = 0\$.

Se você deseja que sua equação fique em um paragrafo separado devemos abrir o modo matemático utilizando \[ e fechar ele utilizando \]. Assim, se digitamos \[ ax^2 + bx + c = 0 \] obteremos como resultado \[ ax^2 + bx + c = 0 \nonumber \]

Por outro lado, é muito comum ter as equações numeradas para serem referenciada num outro ponto dentro do texto, para esses casos devemos escrever nossa equação num bloco de equação e dentro desse bloco etiquetar a equação utilizando o comando \label{}, por exemplo:

\begin{equation}
ax^2 + bx + c = 0
\label{eq_IIgrau}
\end{equation}
esse texto produzira o seguinte resultado \begin{equation} ax^2 + bx + c = 0 \label{eq_IIgrau} \end{equation} o que permite depois fazer referencia à equação via o comando \ref{}, dessa forma devemos digitar no texto algo como \ref{eq_IIgrau} o que resulta em: \ref{eq_IIgrau}

Um dos grandes problemas do $\LaTeX$ é lembrar todos os símbolos matemáticos que ele permite utilizar, se voê utiliza Kile a barra lateral dá acesso a os símbolos, mas se você usa um editos normal tem de lembrar de todos ele, por isso eu disponibilizo uma tabela com todos os símbolos $\LaTeX$

Um tipo de estrutura matemática muito comum em física são as matrizes. Matrizes em $\LaTeX$ são criadas utilizando um bloco de tabulação inserido em um bloco de equação, vejamos um exemplo

\begin{equation}
\sigma_{1} = \left[
\begin{tabular}
0 & 1 \\
1 & 0
\end{tabular}
\right]
\end{equation}

O que vai resultar em: \[ \sigma_{1} = \left[ \begin{matrix} 0 & 1 \\ 1 & 0 \end{matrix} \right] \]

Existe um outro jeito de se fazer uma matriz como a anterior, para isso é necessário incluir o pacote \include{amsmath}, nesse caso se utiliza

\begin{equation}
\sigma_{1} =
\begin{bmatrix}
0 & 1 \\
1 & 0
\end{bmatrix}
\end{equation}

As opções de matrizes nesse caso são: matriz (sem chaves), pmatriz (com parenteses), bmatriz (parenteses quadrados), vmatriz (linha vertical simples), Vmatriz (linha vertical dupla).

E por último, o bloco eqnarray permite desenvolver uma conta matemática deixando o igual no mesmo ponto:

\begin{eqnarray}
F & = & \frac{m_{1} m_{2}}{r^{2}}\\
\frac{F}{m_{1} m_{2}} & = & \frac{1}{r^{2}}\\
r^{2} & = & \frac{m_{1} m_{2}}{F}\\
r & = & \sqrt{\frac{m_{1} m_{2}}{F}}
\end{eqnarray}

Que fica com a forma: \begin{eqnarray} F & = & \frac{m_{1} m_{2}}{r^{2}}\\ \frac{F}{m_{1} m_{2}} & = & \frac{1}{r^{2}}\\ r^{2} & = & \frac{m_{1} m_{2}}{F}\\ r & = & \sqrt{\frac{m_{1} m_{2}}{F}} \end{eqnarray}

Exemplo

Digite o seguinte texto com $\LaTeX$