Submitted by Biblioteca do Instituto de Física (bif@ndc.uff.br) on 2017-05-26T19:34:31Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 1212821 bytes, checksum: 3c2cd12e7c8acf06d2652fbc21d288f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T19:34:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 1212821 bytes, checksum: 3c2cd12e7c8acf06d2652fbc21d288f5 (MD5) / Nesse trabalho encontramos as funções de onda exatas para sistema quântico do oscilador harmônico com massa m(t) e frequência w(t) dependentes do tempo através do método do invariante de Lewis e Riesenlfed. A partir disso, calculamos a expressão exata da probabilidade de transição de um estado inicial dependente de m(t) e w(t) para um estado final estacionário conhecido. Assim aplicamos um modelo de massa e depois de frequência, ambos dependentes do tempo e de um parâmetro constante [gama], de modo que controlamos o valor de [gama] para obter a máxima transição. Fizemos o mesmo procedimento para o oscilador harmônico forçado com força externa f(t), calculamos a função de onda exata do sistema, e a expressão exata da probabilidade de transição de um estado inicial dependente de f(t) para um estado final estacionário conhecido. Portanto determinamos, ou controlamos, o valor de [gama] presente em f(t) para maximizar a transição entre os estados. / In this work we found the exact wave functions for the quantum harmonic oscillator system with time-dependent mass m(t) and frequency w(t) through the method of Lewis and Riesenfeld invariant, and from that we calculated the exact expression of the transition probability from a initial state depending on m(t) and w(t) to a final known stationary state. Then we applied this method to a mass model and subsequently to a frequency model, both dependent on time and on a constant parameter [gama], so that the the value of [gama] is controlled for obtaining the maximum transition probability. We applied the same procedure to the forced harmonic oscillator with external force f(t), calculated the exact wave wave function of that system, and then calculated its exact transition probability from a initial state depending of f(t) to a final known stationary state, thereby determining, or controlling, the value [gama] of in f(t) for maximizing the transition betweenthose states.

BESSA, Vagner Henrique Loiola. Osciladores log-periódicos e tipo Caldirola-Kanai. 2012. 66 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-19T18:23:14Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_vhlbessa.pdf: 26350485 bytes, checksum: 4eb844c05187fb66d3b274a9f8d1b0ed (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-20T20:53:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_vhlbessa.pdf: 26350485 bytes, checksum: 4eb844c05187fb66d3b274a9f8d1b0ed (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-20T20:53:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_vhlbessa.pdf: 26350485 bytes, checksum: 4eb844c05187fb66d3b274a9f8d1b0ed (MD5) Previous issue date: 2012 / In this work we present the classical and quantum solutions of two classes of time-dependent harmonic oscillators, namely: (a) the log-periodic and (b) the Caldirola-Kanai-type oscillators. For class (a) we study the following oscillators: (I) $m(t)=m_0frac{t}{t_0}$, (II) $m(t)=m_0$ and (III) $m(t)=m_0ajust{frac{t}{t_0}}^2$. In all three cases $omega(t)=omega_0frac{t_0}{t}$. For class (b) we study the Caldirola-Kanai oscillator (IV)where $omega(t)=omega_0$ and $m(t)=m_0 ext{exp}ajust{gamma t}$ and the oscillator with $omega(t)=omega_0$ and $m(t)=m_0ajust{1+frac{t}{t_0}}^alpha$, for $alpha=2$ (V) and $alpha=4$ (VI). To obtain the classical solution for each oscillator we solve the respective equation of motion and analyze the behavior of $q(t)$, $p(t)$ as well as the phase diagram $q(t)$ vs $p(t)$. To obtain the quantum solutions we use a unitary transformation and the Lewis and Riesenfeld quantum invariant method. The wave functions obtained are written in terms of a function ($ ho$) which is solution of the Milne-Pinney equation. Futhermore, for each system we solve the respective Milne-Pinney equation and discuss how the uncertainty product evolves with time. / Nesse trabalho apresentamos as soluções clássicas e quânticas de duas classes de osciladores harmônicos dependentes de tempo, a saber: (a) o oscilador log-periódico e (b) o oscilador tipo Caldirola-Kanai. Para a classe (a) estudamos os seguintes osciladores: (I) $m(t)=m_0frac{t}{t_0}$, (II) $m(t)=m_0$ e (III) $m(t)=m_0ajust{frac{t}{t_0}}^2$. Nesses três casos $omega(t)=omega_0frac{t_0}{t}$. Para a classe (b) estudamos o oscilador (IV) de Caldirola-Kanai onde $omega(t)=omega_0$ e $m(t)=m_0 ext{Exp}ajust{gamma t}$ e osciladores com $omega(t)=omega_0$ e $m(t)=m_0ajust{1+frac{t}{t_0}}^alpha$, para (V) $alpha=2$ e (VI) $alpha=4$. Para obter as soluções clássicas de cada oscilador resolvemos suas respectivas equações de movimento e analisamos o comportamento de $q(t)$, $p(t)$ assim como do diagrama de fase $q(t)$ vs $p(t)$. Para obter as soluções quânticas usamos uma transformação unitária e o método dos invariantes quânticos de Lewis e Riesenfeld. A função de onda obtida é escrita em termos de uma função $ ho$, que é solução da equação de Milne-Pinney. Ainda, para cada sistema resolvemos a respectiva equação de Milne-Pinney e discutimos como o produto da incerteza evolui no tempo.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:28:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4028_1.pdf: 1469241 bytes, checksum: 99e6b8f437be40099c3408dda366128e (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta tese estudamos três tipos de equação de evolução. Para a equação do Oscilador Harmônico semilinear discreto desenvolvemos uma teoria de perturbação e apresentamos um resultado de estabilidade de sua solução. Para isso, utilizamos uma caracterização de regularidade maximal discreta via espaços UMD. Estudamos também a S-assintoticidade ω-periódica da solução de um problema de equação de evolução semilinear de ordem fracionária previamente considerada na literatura. Porém, abordamos o problema da inversão da transformada de Laplace de famílias de operadores limitados que possuem determinada regularidade em um espaço de Banach.

Orientador: Edmundo Capelas de Oliveira / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-11T17:01:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosendo_DaniloCastro_M.pdf: 1231397 bytes, checksum: 33e1a80ea06fa615b7b7aec7917bbbe2 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho abordamos um estudo da equação diferencial ordinária, linear, homogênea de segunda ordem com três singularidades regulares, incluindo uma no infinito de onde obtivemos a equação hipergeométrica e, através do método de Frobenius, introduzimos a função hipergeométrica com singularidade na origem. Por um conveniente processo de limite na equação hipergeométrica obtivemos a equação hipergeométrica confluente, bem como a função hipergeométrica confluente. Apresentamos a função de Mittag-Le²er como uma generalização da função exponencial e suas relações com outras funções, em especial com a função hipergeométrica confluente. Abordamos o conceito de integral e derivada de ordens fracionárias de algumas funções conhecidas. Através da metodologia da transformada de Laplace discutimos uma equação diferencial fracionária com coeficientes constantes de onde emergem as funções de Mittag-Leffler. Por fim, definimos as equações diferenciais fracionárias e, como aplicação, efetuamos um estudo sistemático do oscilador harmônico fracionário. / Abstract: This work presents an introductory study of a second order, linear and homogeneous, ordinary differential equation with three singular regular points, including a singularity at the infinity. We obtain the hypergeometric equation and, by means of the Frobenius method, we introduce the hypergeometric function which is regular at the origin. By a convenient limit process we obtain the confluent hypergeometric equation which has the confluent hypergeometric function as a regular solution at the origin. We introduce the Mittag-Leffler function as a generalization of the exponential function and present a relation with the confluent hypergeometric function. Finally, we present the so-called fractional ordinary differential equation and as an application we discuss the fractional harmonic oscillator / Mestrado / Mestre em Matemática

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:25:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joao Frederico.pdf: 2218397 bytes, checksum: 781c58d12bce3113c45da4e65bd0e36d (MD5) Previous issue date: 2010-03-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this dissertation, we studied entanglement in some fundamental systems of physics, such as an excited atom in free-space spontaneously decaying and coupled harmonic oscillators. In order to study entanglement in spontaneous emission in free-space, we employed theWeisskopf-Wigner theory which allowed us to obtain the time evolution of both the atom and field states. In the case of bipartite entanglement among field modes after spontaneous emission, we showed that the modes can become highly entangled and that the features of this entanglement strongly depend on the way the partitions are made. For the entanglement between atom and field during spontaneous emission, we were able to relate entanglement to a well known physical quantity namely the lifetime of an atom in a excited state. Keeping in mind the intention to study simple but relevant physical systems, we used in the second work a chain of coupled harmonic oscillators. It was well-known among researchers in the field of quantum information that a linear chain of coupled oscillators in the rotating wave approximation and prepared in classical states would never create entanglement. Then, we used two reference oscillators prepared in squeezed states to make creation of entanglement possible. We found results concerning the relationship between the phases in the reference oscillators’ state and dynamics of entanglement in the chain for some coupling configurations. We showed that it is not always true that squeezing can favor entanglement creation and that with the configuration used by us it is possible to localize entanglement. We proposed a possible implementation of our results in coupled microelectromechanical systems. / Nesta dissertação estudamos o emaranhamento em alguns sistemas fundamentais da Física, como um átomo no espaço livre realizando emissão espontânea e em osciladores harmônicos acoplados. Para o estudo do emaranhamento na emissão espontânea no espaço livre, utilizamos a teoria de Weisskopf-Wigner que nos permitiu obter a evolução temporal, tanto do estado do átomo, quanto do estado do campo. Para o caso de emaranhamento bipartido entre os modos do campo após a emissão espontânea, mostramos que os modos podem ficar altamente emaranhados e que as características desse emaranhamento dependem fortemente de como são realizadas as partições. Para o emaranhamento entre o átomo e o campo durante a emissão espontânea, pudemos relacionar o emaranhamento com uma quantidade Física bastante conhecida, o tempo de vida do átomo no seu estado excitado. Ainda com o intuito de estudar sistemas físicos simples, mas de relevância na Física, utilizamos, em um segundo trabalho, uma cadeia de osciladores harmônicos acoplados. Já era bem conhecido dos pesquisadores na área de informação quântica que uma cadeia linear de osciladores acoplados, na aproximação de onda girante e preparados em estados clássicos, não cria emaranhamento. Assim, utilizamos dois osciladores de referência em estados comprimidos para permitir a criação de emaranhamento. Encontramos resultados a respeito da relação das fases dos osciladores de referência e a dinâmica do emaranhamento na cadeia para algumas configurações de acoplamentos. Mostramos que nem sempre a compressão dos estados comprimidos favorece a criação de emaranhamento e que na configuração utilizada por nós é possível localizar o emaranhamento. Nós propusemos uma possível implementação de nossos estudos em sistemas microeletromecânicos acoplados.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Graziele Bortolini.pdf: 3189488 bytes, checksum: 6e8f5c11b189fb8f0ee4624270ebcee3 (MD5) Previous issue date: 2015-03-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Nosé-Hoover dynamics is deterministic and time-reversible and performs a statistical sampling of the canonical ensemble of a many-body system directly from the system dynamics. This system is coupled to one extra degree of freedom (extended system) acting as a heat reservoir. In this work, we study the dynamical of the prototype system: the harmonic oscillator thermalized in the Nosé-Hoover dynamics. We observe periodic and quasi periodic regular trajectories in the phase space for different initial conditions. However, the oscillator is non-ergodic and non-canonical in the Nosé-Hoover dynamics, when we add one reservoir degree of freedom (thermostats chain), the momentum distribution tends to the canonical one. The second system studied is an Argonne gas with 4000 particles which interact by means of a Lennard-Jones potential. For this system, we observe phase transitions, momentum distributions in agreement of canonical ensemble, as well, the thermostat efficiency to keep constant the average temperature. / A dinâmica de Nosé-Hoover é determinística e reversível no tempo e realiza uma amostragem estatística de um sistema de muitos corpos no ensemble canônico diretamente a partir da dinâmica do sistema. Esse sistema é acoplado a um grau de liberdade extra (sistema estendido) que desempenha o papel de um reservatório térmico. Neste trabalho, estudamos a dinâmica do sistema protótipo mínimo: o oscilador harmônico na dinâmica de Nosé-Hoover. Observamos trajetórias regulares periódicas e quase periódicas no espaço de fase para diferentes condições iniciais. Embora, o oscilador não seja ergódico e não reproduza as médias do ensemble canônico na dinâmica de Nosé-Hoover, ao adicionarmos mais um grau de liberdade ao reservatório (cadeia de termostatos), a distribuição de momentos tende a canônica. O segundo sistema estudado é um gás de Argônio constituído de 4000 partículas que interagem segundo um potencial de Lennard-Jones. Para esse sistema, observamos transições de fase, distribuições de momento em concordância com o ensemble canônico, assim como a eficiência do termostato de Nosé-Hoover em manter a temperatura média constante.

Orientador: Edmundo Capelas de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-26T00:53:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_DanieladosSantosde_M.pdf: 3702602 bytes, checksum: c0b05792ff3ac3c5bdd5fad1b7586dd5 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Neste trabalho apresentamos um estudo sobre as funções de Mittag-Leffler de um, dois e três parâmetros. Apresentamos a função de Mittag-Leffler como uma generalização da função exponencial bem como a relação que esta possui com outras funções especiais, tais como as funções beta, gama, gama incompleta e erro. Abordamos, também, a integração fracionária que se faz necessária para introduzir o conceito de derivação fracionária. Duas formulações para a derivada fracionária são estudadas, as formulações proposta por Riemann-Liouville e por Caputo. Investigamos quais regras clássicas de derivação são estendidas para estas formulações. Por fim, como uma aplicação, utilizamos a metodologia da transformada de Laplace para resolver a equação diferencial fracionária associada ao problema do oscilador harmônico fracionário / Abstract: This work presents a study about the one- two- and three-parameters Mittag-Leffler functions. We show that the Mittag-Leffler function is a generalization of the exponential function and present its relations to other special functions beta, gamma, incomplete gamma and error functions. We also approach fractional integration, which is necessary to introduce the concept of fractional derivatives. Two formulations for the fractional derivative are studied, the formulations proposed by Riemann-Liouville and by Caputo. We investigate which classical derivatives rules can be extended to these formulations. Finally, as an application, using the Laplace transform methodology, we discuss the fractional differential equation associated with the harmonic oscillator problem / Mestrado / Matematica Aplicada / Mestra em Matemática Aplicada

A dissertação pode ser dividida em duas partes: a primeira contém uma adaptação do modelo fenomenológico de Einstein conhecido como \"método dos coeficientes A e B\". As modificações são feitas no contexto da Eletrodinâmica Estocástica, uma teoria na qual as flutuações de ponto zero do campo eletromagnético são consideradas reais e clássicas. Nós obtemos, num estudo não relativístico e clássico, relações entre a energia e momento de partículas livres e a frequência da radiação transferida. Estas relações coincidem com as bem conhecidas relações que representam a conservação do quadrivetor momento-energia em espalhamento fóton-elétron. Na segunda parte nós tentamos descrever, de uma maneira qualitativa, o efeito Compton no espírito da Eletrodinâmica Estocástica. Encontramos indicações de que a ação combinada da força da reação da radiação e das flutuações de ponto zero é capaz de conferir à partícula carregada uma alta velocidade de recuo, e verificamos que a mesma é justamente a necessária para explanar o deslocamento da frequência observado como sendo devido ao efeito Doppler. Também calculamos a seção de choque diferencial para o espalhamento de radiação e encontramos a mesma expressão obtida por Compton no seu trabalho fundamental de 1923. / The dissertation may be divided in two parts: the first one contains an adaptation of Einstein\'s phenomenological model known as \"method of coefficients A and B\". The modifications are done in the framework of Stochastic Electrodynamics, a theory in wich the zero point fluctuations of the electromagnetic field are considered real and classical. We obtain, in a nonrelativistic and Classical approach, relations among the energy and momentum of free particles and the frequency of the exchanged radiation. These relations are coincident with the well known ones who depict the four-momentum conservation in photon-electron scattering. In the second part, we try to describe, in a qualitative manner, the Compton scattering in the spirit of Stochastic Electrodynamics. We find indications that the combined action of the radiation reaction force and the zero point flutuating field are able to give the charged particle a high recoil velocity, and we verify this one is just the necessary to explain the frequency shift as due to a double Doppler shift. We also calculate the differential cross section for the radiation scattering and we find the same expression as obtained by Compton in his fundamental work of 1023.

A dissertação pode ser dividida em duas partes: a primeira contém uma adaptação do modelo fenomenológico de Einstein conhecido como \"método dos coeficientes A e B\". As modificações são feitas no contexto da Eletrodinâmica Estocástica, uma teoria na qual as flutuações de ponto zero do campo eletromagnético são consideradas reais e clássicas. Nós obtemos, num estudo não relativístico e clássico, relações entre a energia e momento de partículas livres e a frequência da radiação transferida. Estas relações coincidem com as bem conhecidas relações que representam a conservação do quadrivetor momento-energia em espalhamento fóton-elétron. Na segunda parte nós tentamos descrever, de uma maneira qualitativa, o efeito Compton no espírito da Eletrodinâmica Estocástica. Encontramos indicações de que a ação combinada da força da reação da radiação e das flutuações de ponto zero é capaz de conferir à partícula carregada uma alta velocidade de recuo, e verificamos que a mesma é justamente a necessária para explanar o deslocamento da frequência observado como sendo devido ao efeito Doppler. Também calculamos a seção de choque diferencial para o espalhamento de radiação e encontramos a mesma expressão obtida por Compton no seu trabalho fundamental de 1923. / The dissertation may be divided in two parts: the first one contains an adaptation of Einstein\'s phenomenological model known as \"method of coefficients A and B\". The modifications are done in the framework of Stochastic Electrodynamics, a theory in wich the zero point fluctuations of the electromagnetic field are considered real and classical. We obtain, in a nonrelativistic and Classical approach, relations among the energy and momentum of free particles and the frequency of the exchanged radiation. These relations are coincident with the well known ones who depict the four-momentum conservation in photon-electron scattering. In the second part, we try to describe, in a qualitative manner, the Compton scattering in the spirit of Stochastic Electrodynamics. We find indications that the combined action of the radiation reaction force and the zero point flutuating field are able to give the charged particle a high recoil velocity, and we verify this one is just the necessary to explain the frequency shift as due to a double Doppler shift. We also calculate the differential cross section for the radiation scattering and we find the same expression as obtained by Compton in his fundamental work of 1023.