Banca de DEFESA: MICHELLE OLIVEIRA DE ARAUJO

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: MICHELLE OLIVEIRA DE ARAUJO
DATA: 23/07/2013
HORA: 09:00
LOCAL: Auditório Novo da Pós-Graduação em Física/UFPB
TÍTULO: INVESTIGAÇÃO EXPERIMENTAL E MODELO TEÓRICO PARA O ÍNDICE DE REFRAÇÃO NÃO-LINEAR DA LINHA D2 DO CÉSIO
PALAVRAS-CHAVES: z-scan, índice de refração não linear, efeito Kerr, vapor atômico, sistema de dois níveis, sistema de quatro níveis
PÁGINAS: 75
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Física
RESUMO:

A resposta de um meio material à radiação incidente pode ser descrita em termos da susceptibilidade ótica desse meio. Em vapores atômicos, essa susceptibilidade depende fortemente da freqüência da radiação e pode variar, em torno da ressonância, por várias ordens de grandeza. Quando um material é iluminado por um feixe de luz cujo campo elétrico é muito intenso, evidencia-se o efeito Kerr, ou seja, o próprio índice de refração do material varia linearmente com a intensidade do feixe laser. Para medir esse efeito não linear da polarização do material, existem varias técnicas na literatura. Uma das mais simples e precisa é a varredura z (z-scan). O z-scan consiste em deslocar o meio a ser estudado ao longo do eixo de um feixe laser focalizado. Mede-se então a transmitância através de uma abertura, em função da posição da célula. A partir dessa curva de transmitância, é possível determinar o índice de refração não linear do material.

Neste trabalho, investigamos a dependência espectral do índice de refração não linear do vapor atômico de césio. Realizamos experimentos com a técnica z-scan para várias dessintonizações na linha D2 (comprimento de onda de 852 nm). O monitoramento da freqüência do laser é feito através de uma montagem auxiliar de absorção saturada e de uma cavidade Fabry-Pérot. Utilizando relações simples entre n2 e a transmitância na abertura, obtivemos um valor de n2 para cada dessintonização.

Para interpretar os resultados experimentais, usamos o formalismo de matriz densidade para calcular teoricamente o n2. No cálculo dos elementos da matriz densidade, deve-se levar em consideração a distribuição de velocidades dos átomos. Iniciamos nosso modelo tratando os átomos como sistemas de dois níveis, com o objetivo de compreender os diferentes limites da integração em velocidade. Em seguida passamos para um modelo mais realista para a linha D2 do Cs envolvendo um nível fundamental e três excitados. Mostramos que, para cada transição hiperfina, a coerência fundamental-excitada de terceira ordem depende de efeito de população dos estados excitados e da coerência criada entre eles.

Nossos resultados experimentais são, até onde sabemos, as primeiras medidas usando z-scan para a obtenção do índice de refração de vapor de césio. Os valores medidos de n2 são condizentes com os nossos cálculos teóricos.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - MARCELO MARTINELLI - USP
Presidente - 1051360 - MARCOS CESAR SANTOS ORIA
Interno - 2176302 - MARTINE PATRICIA ARLETTE CHEVROLLIER
Interno - 1775316 - THIERRY MARCELINO PASSERAT DE SILANS