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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/27281
Tipo: TCC
Título: Simulação de Monte Carlo do transporte da luz em vapor atômico ressonante
Autor(es): Nascimento, Kaio Felipe Ramos
Primeiro Orientador: Silans, Thierry Marcelino Passerat de
Resumo: O transporte da luz através de um vapor atômico ressonante pode ser entendido como uma caminhada aleatória, caracterizada por múltiplos eventos de espalhamento, onde durante cada evento de espalhamento, tanto a direção quanto a frequência dos fótons é redistribuída. Neste trabalho, detalhamos o desenvolvimento de uma simulação de Monte Carlo para investigar os efeitos da redistribuição de frequência durante o transporte da luz através de um vapor atômico ressonante. Realizamos simulações de Monte Carlo com o objetivo de evidenciar o espalhamento Rayleigh para dessintonias incidentes em regiões próximas à transição atômica. Comparamos espectros de fluorescência perpendicular gerados pela simulação com espectros de fluorescência perpendicular experimentais, ambos para um vapor de césio excitado em torno da linha 𝐷𝐷1. Ademais, comparamos espectros de fluorescência experimentais e espectros de fluorescência gerados pela simulação, considerando um coeficiente de absorção fixo, eliminando, portanto, efeitos geométricos provenientes da distribuição espacial de átomos excitados dentro do vapor. A simulação desenvolvida foi capaz de reproduzir fenômenos físicos conhecidos como seleção de velocidade e curvas de redistribuição de frequência parcial conhecidas na literatura. Além disto, conseguimos evidenciar o espalhamento Rayleigh para frequências incidentes próximas à transição atômica.
Abstract: The transport of light through a resonant atomic vapor can be understood as a random walk characterized by multiple scattering events, where during each scattering event both the direction and the frequency of the photons are redistributed. In this work, we detail the development of a Monte Carlo simulation to study the effects of frequency redistribution during the transport of light through a resonant atomic vapor. We perform Monte Carlo simulations to find evidence of Rayleigh scattering for incident detuning near resonance. We compare perpendicular fluorescence spectra generated by the simulation with experimental perpendicular fluorescence spectra, both for cesium vapor excited around the 𝐷𝐷1 line. We also compare perpendicular fluorescence spectra generated by the simulation with experimental perpendicular fluorescence, considering a fixed absorption coefficient, and thus eliminating geometrical effects due to the spatial distribution of excited atoms in the vapor. The simulation was able to reproduce known physical phenomena such as velocity selection and partial redistribution curves found in the literature. We were also able to present evidence of Rayleigh scattering near the atomic transition.
Palavras-chave: Simulação de Monte Carlo
Aprisionamento de radiação
Fluorescência perpendicular
Espalhamento Rayleigh
Física
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA ATOMICA E MOLECULAR
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Física
Tipo de Acesso: Acesso aberto
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/27281
Data do documento: 25-Mai-2023
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