Espectroscopia com trem de pulsos ultracurtos em vapor atômico
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Espectroscopia com trem de Espectroscopia com trem de pulsos ultracurtos em vapor pulsos ultracurtos em vapor atômicoatômico
Marco Polo Moreno de Souza
Doutorando em Física
Orientadora: Sandra S. Vianna
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ObjetivoObjetivoEntender como lasers podem ser usados para investigar transições atômicas.
Interação entre um trem de pulsos ópticos e vapores atômicos.
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Interação átomo-luzInteração átomo-luzO que acontece com o átomo na presença de um laser?Aproximação: luz e átomos como objetos clássicos.
Onda eletromagnética
Átomo de hidrogênio
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Interação átomo-luzInteração átomo-luz
Átomo na ausência do campo elétrico:
Átomo na presença do campo elétrico:
Dipolo elétrico!
Campo elétrico oscilante dipolo elétrico oscilante.
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Luz comum vs. Luz laserLuz comum vs. Luz laserInteração com uma coleção de átomos:
Interação coerente
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Do clássico para o Do clássico para o quânticoquântico
22 ( , )
( , ) ( , )2
r tV r t r t i
m t
Mecânica Quântica:
F ma
Mecânica Clássica:
i
i
Hq
p
Hp
q
0d L L
dt q q
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Equações de BlochEquações de Bloch
33
12
3
11 2
2
22 ( , )
( , ) ( , )2
r tV r t r t i
m t
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EspectroscopiaEspectroscopia
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Espectroscopia com laser Espectroscopia com laser contínuocontínuo
Laser de diodo
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Espectroscopia do rubídio Espectroscopia do rubídio com laser de diodocom laser de diodo
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Experimento de absorçãoExperimento de absorção
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Espectroscopia com o trem Espectroscopia com o trem de pulsosde pulsos
Pente de frequências
ópticas
2005
Theodor HänschJohn Lewis Hall
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Laser contínuo vs. Pente de Laser contínuo vs. Pente de frequênciasfrequênciasEx: Laser de diodo vs. Laser de Ti:safira do nosso laboratório.
50 P mW500
10 kmedia
pico
P mW
P W
1 MHz 5 THz
pT 100 fspT
1 modo10 000 modos!
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O laser de Ti: safiraO laser de Ti: safira
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O laser de Ti: safiraO laser de Ti: safira
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Solução numérica das equações de Bloch
Campos intensos
Alta densidade atômica
Laser de 100 MHz
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Campo fracoAmostra fina
Cálculos numéricos e
analíticos
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Laser de 1 GHz
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Espectroscopia com o trem Espectroscopia com o trem de pulsosde pulsos
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Obrigado!Obrigado!