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Ttulo [PT]: Presso de radiao : sobre os efeitos das foras de radiao em gua
Autor(es): Vitor Santaella Zanuto
Palavras-chave [PT]:

Presso de radiao, Interao luz e matria, Efeitos de superfcie, Eletro-mecnico, Espelho trmico, Controvrsia de Abraham-Minkowski - Brasil
Titulao: Doutor em Fsica
Banca:
Nelson Guilherme Castelli Astrath [Orientador] - UEM
Carlos Jacinto da Silva - UFAL
Andressa Novatski - UEPG
Jurandir Hillmann Rohling - UEM
Haroldo Valentin Ribeiro - UEM
Resumo:
Resumo: Dos efeitos induzidos pela interao radiao-matria, uma das questes mais duradouras ainda existente a definio do momento do fton viajando por um material dieltrico. Diversos formalismos foram desenvolvidos; entretanto, os formalismos de Abraham e Minkowski obtiveram maior destaque por serem confliituosos, criando a controvrsia de Abraham-Minkowski. Minkowski props que o momento do fton em um dieltrico seria proporcional ao seu ndice de refrao, n, e ao momento do fton no vcuo, p0, tal como pM = n p0. Por outro lado, Abraham props que o momento do fton no meio seria proporcional ao momento no vcuo e inversamente proporcional ao ndice de refrao do meio, de tal forma que pA = p0=n. At agora, no foi possvel obter a resposta para essa questo por nenhum mtodo direto. Mas a passagem de um fton por um meio exerce uma fora, causando uma presso de radiao sobre esse meio, que tambm j vem sendo estudada a muito tempo. Este trabalho apresenta um estudo sobre os efeitos das foras induzidas por radiao em interfaces entre materiais dieltricos, especificamente: na interface ar/gua. Proporciona mais avanos na tentativa de definir o verdadeiro momento do fton em meios dieltricos e como se d a fora gerada nesse meio. utilizado um arranjo experimental da tcnica de Espelho Fototrmico adaptado e avalia-se a deformao superficial da gua em diferentes configuraes do arranjo experimental. So apresentados experimentos em que um feixe laser atravessa a interface nos sentidos ar ! gua, gua ! ar e ar ! gua ! ar (dupla excitao). Considera-se a mudana nas dimenses radiais do feixe incidente e ainda analisamos o que foi dito ser a evidncia experimental que concorda com a previso de Abraham. Todos os resultados experimentais so comparados com modelos numricos utilizando o Mtodo dos Elementos Finitos para compreender as contribuies das foras de radiao atuantes na superfcie e no volume de gua

Abstract: Among the effects induced by the interaction of radiation with matter, one of the longstanding issues is the definition of the momentum of a traveling photon in a dielectric material. Several formalisms have been developed, and the formulations of Abraham and Minkowski have attracted considerable attention especially due to their controversial nature, the so-called Abraham-Minkowski controversy. Minkowski proposed that the momentum of the photon in a dielectric is proportional to its refractive index, n, and to the photon momentum in the vacuum, p0, that is pM = np0. In contrast, Abraham proposed that the momentum of the photon in the medium is proportional to the momentum in the vacuum and inversely proportional to the refractive index of the medium, such that pA = p0=n. There is no direct method for answering this question yet. However, the passage of a photon through a medium exerts a force, causing a radiation pressure on this medium, that has already been studied for a long time. This work presents a study on the effects of forces induced by radiation at dielectric materials interfaces, specifically at the air/water interface. It provides further advancements in trying to define the real photon momentum in dielectric medium and how the force is generated in the medium. It was used an adapted Photothermal Mirror setup and evaluated the surface deformation of water in diferent configurations of the experimental arrangement. In these arrangements, the laser beam passes through the interface air ! water, water ! air and air ! water ! air (double excitation). It is considered changes in the radial dimensions of the incident beam and we look at what was said to be an experimental evidence that agrees with the prediction of Abraham. All experimental results are compared with numerical models using the Finite Element Method to understand the contributions of radiation forces acting on the surface and in the water volume
Data da defesa: 26/11/2015
Cdigo: vtls000224012
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2015
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Nelson Guilherme Castelli Astrath
Coorientador: Prof. Dr. Luiz Carlos Malacarne
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Departamento de Fsica
Nvel: Tese (doutorado em Fsica)
UEM: Programa de Ps-Graduao em Fsica

Responsavel: luiz
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: vitor_santaella_zanuto_2015.pdf
Tamanho: 13529 Kb (13853957 bytes)
Criado: 10-10-2016 10:00
Atualizado: 10-10-2016 10:06
Visitas: 769
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