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Programa - Propagação da Luz - O caráter vetorial da luz e a polarização - Vetor de Poyting - Polarização linear, circular, elíptica e a esfera de Poincaré - Matrizes de Jones - Reflexão e refração em interface plana
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Programa - Propagação da Luz - O caráter vetorial da luz e a polarização - Vetor de Poyting - Polarização linear, circular, elíptica e a esfera de Poincaré - Matrizes de Jones - Reflexão e refração em interface plana - Amplitudes das ondas refletidas e refratadas e equações de Fresnel - O ângulo de Brewster - Ondas evanescentes em reflexão total - Mudanças de fase na reflexão interna total - Matriz de reflexão - Birrefringência - Equações de Maxwell para campos macroscópicos e a equação de onda - Propagação da luz em meios dielétricos isotrópicos e dispersão - Propagação da luz em cristais e birrefringência - Dupla refração e atividade óptica - Efeito Kerr, efeito Pockels e óptica não-linear - A teoria clássica de coerência - Princípio da superposição - Experiência de Young - Interferômetro de Michelson - Coerência parcial - Tempo de coerência e comprimento de coerência - Coerência espacial e o teorema de van Cittert-Zernike - Interferômetro de Brown and Twiss - Interferômetro de Faby-Perot - Difração e a Transformada de Fourier Fracional (FRFT) - Teorema de Kirchhoff, Fórmula de Fresnel- Kirchhoff e pricípio de Babinet - Difração de Fresnel e difração de Kirchhoff - Exemplos de difração de Kirchhoff: fenda simples, abertura retangular, abertura circular, fenda dupla e rede de difração - Exemplos de difração de Fresnel: zonas de Fresnel, abertura retangular e difração por uma borda - Aplicações da transformada de Fourier e holografia(se houver tempo) - A transformada de Fourier Fracional(teoria e implementação) - Óptica de raios com matrizes - Teoria clássica do laser - Emissão estimulada e radiação térmica - Amplificação em um meio - Métodos para obter inversão de população - Oscilação laser - Cavidades ópticas - Lasers de gás, estado sólido e dye(líquido) - Q-switching e mode-locking - Seminários convidados Óptica 2012
Calendário de aulas – Curso de Óptica 2012 Aula Livre
Calendário de aulas – Curso de Óptica 2012 Aula Livre
Calendário de aulas – Curso de Óptica 2012 Aula Livre
Calendário de aulas – Curso de Óptica 2012 Aula Livre
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A propagação da luz • Comentários introdutórios: • Comportamento corpuscular – Isaac Newton – Optiks • Comportamento ondulatório – Huygens – Difração • - Teoria Eletromagnética Clássica – J. C. Maxwell • - Teoria Quântica – Planck, Eistein e Bohr • Velocidade da luz • Equações de Maxwell Óptica 2012
Permeabilidade do vácuo Permissividade do vácuo Equação de onda: Óptica 2012
Identidade trigonométrica: Com: E usando: Óptica 2012 Equação de onda descreve vários Fenômenos físicos:
Velocidade da luz Medidas da velocidade da luz Óptica 2012
Medidas da velocidade da luz Óptica 2012
Propagação da luz em meios isotrópicos e não condutores Com permeabilidade e permissividade no meio Óptica 2012 Índice de refração: Velocidade da luz no meio
Propagação da luz em meios isotrópicos e não condutores Óptica 2012
Velocidade de fase Equação de onda 1D: Solução: Onda plana com Velocidade de fase Óptica 2012
Representações Função de onda complexa Parte real Óptica 2012 Onda esférica
Velocidade de grupo Óptica 2012
Velocidade de grupo Para meios com índice de refração constante Óptica 2012
O caráter vetorial da luz Impedância do vácuo Equações de onda e solução de onda plana: Onda plana Derivada temporal Óptica 2012 Derivada espacial
O caráter vetorial da luz - Impedância do vácuo Equações de onda e solução de onda plana: Óptica 2012
O caráter vetorial da luz - Impedância do vácuo Equações de onda e solução de onda plana: Óptica 2012 Impedância do vácuo
O caráter vetorial da luz - Vetor de Poynting Teorema de Poynting: Taxa de fluxo de energia Vetor de Poynting para ondas planas Óptica 2012 Valor médio: Irradiância:
O caráter vetorial da luz - Polarização linear Ondas planas Polarização linear Polarização Campo elétrico Óptica 2012
O caráter vetorial da luz - Polarização linear Polarizadores Polarizadores por birrefringência Óptica 2012 Divisor de feixes H V H V
O caráter vetorial da luz - Polarização linear Polarizadores Polarizadores por absorção ou dicroísmo Óptica 2012 H
O caráter vetorial da luz - Polarização linear Polarizadores Campo e intensidade transmitida Óptica 2012 Luz não polarizada
O caráter vetorial da luz - Polarização parcial Grau de polarização Óptica 2012
O caráter vetorial da luz - Polarização por espalhamento Óptica 2012
O caráter vetorial da luz - Polarização circular Representação real Óptica 2012 Representação complexa Direita(-i) Esquerda(+i)
O caráter vetorial da luz - Polarização elíptica Representação real Representação complexa Óptica 2012
O caráter vetorial da luz - Placas de onda Placa de l/4 Placa deatraso d – odem zero Luz incidente não polarizada Polarizador linear Placa de l/4 – d= l/4 Eixo de transmissão a 450 Luz polarizada linearmente Placa de l/4 Óptica 2012 Eixo rápido – n2 Placa de l/2 – d= l/2 Eixo lento – n1 E Luz polarizada circular à esquerda
O caráter vetorial da luz - Matrizes de Jones Representação geral Alguns estados de polarização A -> amplitude do campo com complexos Linear na direção x Vetor de Jones Linear na direção y Óptica 2012 Linear na direção +450 Circular esquerda Não normalizadas Circular direita Linear na direção +450
O caráter vetorial da luz - Matrizes de Jones As matrizes representam dispositivos ópticos Eixo de transmissão horizontal-x Eixo de transmissão vertical-y Eixo de transmissão a +/-450 Polarizador linear Óptica 2012 Eixo rápido horizontal-x Eixo rápido vertical-y Eixo rápido a +/-450 Placa l/4
O caráter vetorial da luz - Matrizes de Jones As matrizes representam dispositivos ópticos Eixo rápido na horizontal ou vertical Placa l/2 Placa de fase isotrópica de fase(f) Óptica 2012 Placa de fase geral Direita Esquerda Polarizador circular
O caráter vetorial da luz - Matrizes de Jones Algumas operações Superposição coerente de campos com polarizações diferentes Superposição de circular a direita e circular a esquerda Propagação através de um dispositivo óptico Óptica 2012 Propagação através de vários dispositivos ópticos
O caráter vetorial da luz - Matrizes de Jones Algumas operações Exemplo: Polarização linear a 450 incidente em uma placa de l/4 e saindo polarizada circular a esquerda Observações: 1 - Válido para ondas planas 2 – Não há representação para luz não polarizada Óptica 2012
O caráter vetorial da luz - Polarizações ortogonais Definição: Em termos dos vetores de Jones Exemplos: linear Óptica 2012 circular elíptica Obs: Permite expansão em qualquer base
O caráter vetorial da luz - Autovetores de uma matriz de Jones Definição: Interpretação: Os autovetores correspondem aos estados de polarização que não são alterados pelo dispositivo. Exemplo: placa de l/4 Óptica 2012 Auto-vetores e auto-valores Para pol. linear x ou y, não há atenuação, mas há uma fase relativa.
O caráter vetorial da luz - Reflexão e refração em uma interface plana Onda incidente Onda refletida Onda refratada Óptica 2012 Condição de contorno: na interface
O caráter vetorial da luz - Reflexão e refração em uma superfície plana mesmo meio lei da reflexão Óptica 2012 lei de Snell
O caráter vetorial da luz - Condições de contorno Óptica 2012
O caráter vetorial da luz - Condições de contorno Óptica 2012
O caráter vetorial da luz - Fórmula de Fresnel Óptica 2012
O caráter vetorial da luz - Fórmula de Fresnel Óptica 2012
O caráter vetorial da luz - Fórmula de Fresnel Aplicação das condições de contorno Usando Óptica 2012
O caráter vetorial da luz - Fórmula de Fresnel Chega-se a Óptica 2012
O caráter vetorial da luz - Fórmula de Fresnel Amplitudes de reflexão Amplitudes de transmissão Óptica 2012 Resolver os sistemas
O caráter vetorial da luz - Fórmula de Fresnel Para incidência normal Óptica 2012
