A cold atomic cloud is a versatile object, because it offers many handles to control and tune its properties. This facilitates studies of its behavior in various circumstances, such as sample temperature, size and density, composition, dimensionality and coherence time. The range of possible experiments is constrained by the specifications of the atomic species used. In this thesis presents the work done in the experiment for laser cooling of strontium atoms, focusing on its stability, which should provide cold and ultracold samples for the study of collective effects in light scattering. From the initial apparatus, innumerous changes were performed. The vacuum system got improved and now reached lower ultra high vacuum due to the pre-baking done to its parts and adding a titanium-sublimation stage. The quadrupole trap were improved by the design and construction of a new pair of coils. The stability of the blue, green and red laser systems and the loss prevention of laser light were improved, giving rise to a robust apparatus. Another important point is the development of homemade devices to reduce the costs and to be used as a monitor of different parts of an cold atoms experiment. From this homemade devices, we could demonstrate a dramatic linewidth narrowing by injection lock of an low cost 461 nm diode laser and its application to our strontium experiment. In the end, this improved experimental apparatus made possible the study of a new scattering effect, the mirror assisted coherent back-scattering (mCBS). / Uma nuvem atômica fria é um objeto versátil porque oferece muitas formas de controlar e ajustar suas propriedades. Isso facilita o estudo de seu comportamento em várias circunstâncias, tais como temperatura da amostra, tamanho e densidade, composição, dimensionalidade e tempo de coerência. A extensão de experimentos possíveis é limitada pelas especificações da espécie atômica utilizada. Nessa tese, eu apresento o trabalho feito em um experimento para resfriamento de átomos de estrôncio, focando em sua estabilidade, que deve gerar amostras frias e ultras-frias para o estudo de efeitos coletivos em espalhamento de luz. Do aparato inicial, inúmeras mudanças foram feitas. O sistema de vácuo foi melhorado e agora atinge vácuos ultra altos mais baixos, devido ao pré-cozimento feito em suas partes e a adição de um estágio de sublimação de titânio. A estabilidade e a prevenção de perdas de luz dos sistemas de laser azul, verde e vermelho foram melhorados, levando a um sistema mais robusto. Outro ponto importante é o desenvolvimento de dispositivos caseiros para reduzir os custos e para ser usado como monitor de diferentes partes de um experimento de átomos frios. Destes dispositivos, pudemos demonstrar a redução dramática da largura de linha de um diodo laser de 461 nm de baixo custo devido a estabilização por injeção. No fim, esse aparato experimental melhorado fez possível o estudo de um novo efeito de espalhamento, o retro espalhamento coerente da luz assistido por espelho.

Este trabalho teve como finalidade o desenvolvimento de uma técnica de carga para armadilhas magnéticas-óticas. Nosso objetivo com este desenvolvimento foi aumentar a eficiência do aprisionamento de modo a possibilitar sua utilização como etapa inicial na geração de condensados de Bose-Einstein. Com este intuito utilizamos feixes atômicos desacelerados em substituição a liberação de vapor na câmara da armadilha, desta forma eliminando as limitações no vácuo. O elemento distintivo de nossa técnica se baseou na utilização de um disco opaco. Este possuía a função de gerar uma sombra no laser responsável pela desaceleração dos átomos. Ao projetar esta sombra sobre a região de formação da armadilha evitamos os efeitos destrutivos do laser sobre a mesma. Desta maneira conseguimos aumentar consideravelmente o número de átomos aprisionados excepcionalmente em relação a carga a partir vapor, atingindo um número de 7.108 e densidade de 1010 átomos/cm3 numa situação otimizada / The goal was to learn and to develop efficient techniques to be used for quickly loading magneto optical traps. It may become usefull during the first steps towards producing Bose-Einstein condensates. A few different aproaches were attempted in order to avoid the loading from the surrounding thermal vapor. The key factor was the use of an opaque, disc shapped, laser beam block. It was imprinted onto one facet of an optical glass slab and then imaged into the trapping region producing a dark shadow there. This blackned region was found to eliminate the harmful effects of the near resonant light from the decelerating laser beam, which is able to pump a significant fraction of the captured atoms out of the trap. Therefore, we were able to signicantly improve the overall trapping efficiency and the number of atoms captured from the decelerated atomic beam. In the optimal configuration, we counted 7x108 trapped atoms with number densities as high as 1010 atoms/cm3

Neste trabalho estudamos, experimental e teoricamente, as flutuações de campos eletromagnéticos após a interação com sistemas atómicos em configuração de dois níveis com degenerescências. Estes sistemas atómicos eram preparados em superposições coerentes de seus estados obtidas através dos fenômenos de Transparência e Absorção Eletromagneticamente Induzidas. O sistema físico foi considerado em dois modelos teóricos semiclássicos distintos: resposta atómica linear e difusão de fase. Estes modelos se baseiam no fato de que lasers de díodo possuem excesso de ruído na fase, que durante o processo de interação coerente com o sistema atómico é transferido ressonantemente para o ruído de intensidade. Em nossa análise, observamos resultados não triviais em relação aos sinais de ruído e correlação entre os campos medidos. Verificamos que, num vapor atómico, a largura Doppler associada à transição tem um papel fundamental na composição elo sinal ele ruído. Observamos que mesmo transições que, a priori, estariam não ressonante podem ter contribuição significativa para o sinal ele ruído. Os modelos teóricos desenvolvidos apresentaram um bom acordo qualitativo com parte dos dados experimentais e se mostraram uma ferramenta útil para a análise da influência dos efeitos coerentes nas flutuações elos campos, quando o laser possui excesso de ruído ele fase. / We present a theoretical and experimental investigation of the fluctuations of electromagnetic fields after the interaction with degenerate two-level atomic systems. These atomic systems were prepared in coherent superpositions of the states obtained through Electromagnetically Induced Transparency (EIT) and Absorption (EIA). The physical system was studied in two semi-classical models: linear atomic response and phase diffusion. These models are based on the fact that diode lasers have excess phase noise, which in the interaction process is transferred to intensity noise. We observed non trivial results about the noise signals and the correlations between the fields. We showed that, in atomic vapor, the Doppler width has a fundamental role in the origin of the noise signal. The theoretical models show good qualitative agreement with part of the experimental result features and are a powerful tool to analyze field fluctuations, when the laser has excess phase noise.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-27T17:25:20Z No. of bitstreams: 1 albertoluizcostalosqui.pdf: 980859 bytes, checksum: 6a4b26d0da99c1e6a6b4a4dad945649c (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-07T21:05:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 albertoluizcostalosqui.pdf: 980859 bytes, checksum: 6a4b26d0da99c1e6a6b4a4dad945649c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-07T21:05:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 albertoluizcostalosqui.pdf: 980859 bytes, checksum: 6a4b26d0da99c1e6a6b4a4dad945649c (MD5) Previous issue date: 2008-07-25 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Seções de choque total de perda e captura eletrônica de Li2+ em Ar foram medidas na faixa de energia de 0,5 a 3,0 MeV. Os dados experimentais para a perda são comparados com cálculos teóricos baseados na Aproximação de Bom de Ondas Planas (PWBA) e no Modelo de Colisões Livres (MCL). A perda eletrônica pode acontecer basicamente de dois modos diferentes, denominados como blindagem e antiblindagem. No modo de blindagem a perda é devido à interação do núcleo blindado do alvo com o elétron ativo do projétil e no modo de antiblindagem a perda é devido à interação do elétron ativo do alvo com o elétron ativo do projétil. As medidas das seções de choque total de perda obtidas neste trabalho apresentam valores bem abaixo dos cálculos teóricos, isso pode ser devido a um acoplamento dos canais de perda e captura eletrônica numa mesma colisão, que não são levados em conta tanto na PWBA quanto no MCL; e no caso da PWBA a diferença experimento-teoria é maior, pois essa aproximação é perturbativa. Para o tratamento com alvos pesados, as teorias não perturbativas apresentam uma descrição mais satisfatória, porém deve ser levado em conta o acoplamento de canais competitivos de perda e captura eletrônica numa mesma colisão, para uma descrição correta do problema. Essas medidas são inéditas na literatura, e vêem com o intuito de contribuir para o tratamento de colisões que envolvem íons multicarregados e alvos pesados. / Total cross sections of loss and electron capture of Li2+ in Ar were measured in the range of energy from 0,5 to 3,0 MeV. The experimental data for loss are compared with theoretical calculations based in the Plane Wave Born Approximation (PWBA) and on the Model of Free Collisions. The electronic loss may happen basically from two different modes, the so-called screening and antiscreening. In the screening mode the loss is due to the interaction of the screened target nucleus with the electron active of projectile and in the antiscreening mode the loss is due the interaction of the electron active of target with the electron active of projectile. The measures of the total cross sections of loss in this work present values well bellow of the theoretical calculations, this can due to a coupling of the loss and electronic capture channels on a same collision that are not taken into account in such a way in the PWBA how much in the MCL; and in the case of the PWBA the difference experiment-theory is bigger, therefore this approach is perturbative. For the treatment with heavy targets, the nonperturbative theories show a description more satisfactory, but it must be considered the coupling of competitive channels of loss and electronic capture on the same collision for a correct description of the problem. These measures are unpublished on the literature, and come in order to contribute for the treatment of collisions that involves multicharged ions and heavy targets.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2018-08-22T15:10:36Z No. of bitstreams: 1 raphaeltaligliattdeoliveira.pdf: 24923780 bytes, checksum: d88d3defb7a37326b04f824349bb0331 (MD5) / Approved for entry into archive by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2018-09-06T13:54:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 raphaeltaligliattdeoliveira.pdf: 24923780 bytes, checksum: d88d3defb7a37326b04f824349bb0331 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-06T13:54:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 raphaeltaligliattdeoliveira.pdf: 24923780 bytes, checksum: d88d3defb7a37326b04f824349bb0331 (MD5) Previous issue date: 2011-07-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com o objetivo de estabelecer uma linha de pesquisa experimental em Colisões Atômicas (estudo de colisões íon/átomo, molécula) e Física de Superfície (implantação de técnicas de análise de superfície através do impacto de íons) no Departamento de Física da Universidade Federal de Juiz de Fora, está sendo construído um acelerador linear eletrostático de baixa energia. Esta máquina é composta basicamente por uma fonte termoiônica de íons positivos de Li, um estágio de extração e um estágio de aceleração dos mesmos. Neste trabalho, apresentaremos as características da fonte termoiônica, a montagem do circuito elétrico que permite a execução dos estágios de emissão e extração, a montagem dos sistemas de vácuo e detecção e as medições concernentes à emissão da fonte termoiônica, focalização do feixe extraído e detecção da corrente iônica com o objetivo de encontrar a configuração que otimiza o funcionamento deste aparato. / In order to establish an experimental research line on Atomic Collisions (study of ion/atom, molecule scattering) and Surface Physics (implantation of techniques of surface analysis by impact of ions) at the Physics Department of the Federal University of Juiz de Fora, we are building an electrostatic linear accelerator of low energy. This apparatus is basically composed by a thermionic ion source of Li positive ions, an extraction stage and an acceleration stage of them. In this work, we will present the thermionic source characteristics, the electric circuit set up which allows the performance of emission, extraction and acceleration stages, the vacuum and detection systems set up and the measurements concerning thermionic source emission, extracted beam focalization and ion current detection, in order to find the configuration which optimizes the functionality of this apparatus.

Orientador: Munemasa Machida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:44:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daltrini_AndreMascia_D.pdf: 5806567 bytes, checksum: dc8d9fe4448686f75e4098a8b6b0ee39 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Apresentamos nessa tese uma gama variada de trabalhos ligados à espectroscopia em plasmas confinados magneticamente. Discutimos desde a aplicabilidade de modelos atômicos às medidas espectroscópicas, até técnicas de calibração absoluta dos espectrômetros e determinação de diversos parâmetros do plasma de hidrogênio confinado no tokamak NOVA-UNICAMP. Para tais medidas utilizamos dois espectrômetros, um no visível e outro no ultravioleta do vácuo (UVV), junto com outros diagnósticos instalados em nossa máquina. Para a utilização com o espectrômetro no UVV, foi ainda adquirido um detector multicanal, constituído basicamente de uma placa MCP acoplada a um CCD, permitindo assim desenvolver um diagnóstico bastante sofisticado em nossa máquina. Apresentamos com detalhes os processos de instalação e ajustes dos equipamentos utilizados. Destacamos os processos de calibração absoluta por diferentes métodos: lâmpada padrão, medidas de pares espectrais (branching ratio) e, como novidade, as medidas de pares espectrais e posterior cálculo da densidade do estado fundamental (dependente da temperatura). Comparamos a precisão de cada método, bem como suas aplicabilidades. Desenvolvemos também um novo método mais preciso para medidas de tempo de confinamento de partículas (t p), comparando várias emissões do hidrogênio, e fazendo um ajuste das tabelas de Johnson Hinnov para parâmetros mais apropriados para o nosso plasma. Como resultados, obtivemos como valores de t p 1,35 e 2 ms (para descargas diferentes). Mais importante do que calcular t p foi também determinar os valores de densidade e temperatura eletrônicas médias pela emissão do hidrogênio, e assim obter o melhor perfil radial dessas grandezas. Através das medidas do valor absoluto das emissões espectrais e do alargamento de suas linhas, calculamos a densidade e temperatura iônica das principais impurezas do plasma. Como resultados, observamos o oxigênio como principal impureza (seguido do carbono), com destaque para a presença de OIII, OIV e OV, além do OVI na segunda metade da descarga. Como temperaturas iônicas típicas, obtivemos valores entre 30 e 60 eV (sem uma diferença acentuada no valor entre os íons de maior e menor ionização). Comparamos a medida de Zeff por três métodos: radiação contínua do plasma, soma das densidades iônicas e fórmula de Sptizer. Para o primeiro método calculamos com precisão os valores do fator de Gaunt e incluímos efeitos de recombinação eletrônica. Contudo, os valores resultantes pelas medidas não se mostraram confiáveis, evidenciando a existência de outras fontes (que atribuímos à interação do plasma com a superfície da câmara) para a radiação medida. Já os outros dois métodos, principalmente na parte intermediária da corrente de plasma, apresentaram resultados próximos, com valor entre 2 e 2,5. Por fim, também analisamos como as descargas de limpeza e descargas com plasma de He influenciam nas condições de nosso plasma. Observamos uma grande dessorção de hidrogênio nos filmes de titânio no interior da câmara, depositados por sublimadores utilizados anteriormente na máquina, o que leva a um grande fluxo de hidrogênio durante a descarga, piorando as condições do plasma / Abstract: In this thesis we present results on a wide variety of experiments related to magnetically confined plasma spectroscopy. We discuss the applicability of atomic models to our spectroscopy measurements, spectrometers absolute calibration, as well as the determination of many parameters of the plasma confined in the tokamak NOVA-UNICAMP. For these measurements, we have used two spectrometers, one at visible spectra and the other in the vacuum ultraviolet (VUV) spectra, together with other diagnosis installed in our machine. We have acquired a multichannel detector, consisted basically on a MCP plate connected to a CCD device, for VUV spectrometer, which allowed a very sophisticated diagnosis in our machine. We present in detail the installation and the adjusting process of the above mentioned spectroscopic devices. In this topic, we emphasize the absolute calibration process for different methods: standard lamp, spectral pairs measurements (branching ratio), and as an innovation, the spectral pairs measurements calculating the ground state density (as a function of the temperature). We compare the precision of each method, as well as their applicability. We have developed a new method to obtain more accurate particle confinement time ( t p ) measurements, comparing some hydrogen emissions and the appropriated parameters in Johnson and Hinnov¿s tables for our plasma. As a result, we have obtained 1.35 and 2 ms for t p values (in different discharges). More important than calculating t p is the possibility to determine the mean electron density and electron temperature by hydrogen emission (from which we obtain the best radial profiles for these parameters). By the measurements of the absolute emission values and the broadening of these lines, we have calculated the ion density and the ion temperature respectively of the main plasma impurities. We have observed that the oxygen was the main impurity (followed by carbon), as represented by the presence of OIII, OIV and OV, besides the OVI in the second half of the discharge. As typical ion temperatures, we have obtained values between 30 and 60 eV (without any accentuated difference in the values for higher and lower ionization level ions). We have compared the Zeff measurements by three methods: plasma continuous radiation, ion densities sum, and Sptizer formula. For the first method, we have calculated precise gaunt factor values and we have included electronic recombination effects. However, the resulting values for these measurements did not show to be reliable, evidencing the existence of other possible sources (attributed to plasma/wall surface interaction) for the radiation measured. The other two methods have showed close results, mainly in the intermediated times of plasma currents, with values between 2 and 2.5. Finally, we have also analyzed how discharges cleaning and helium discharges influence our plasma conditions. We have observed a great hydrogen dessorption from titanium films in the inner wall vessel, which leads to a great hydrogen flux during the discharge, worsening considerably the plasma conditions / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7716_1.pdf: 2312286 bytes, checksum: f0910837d83d7daa172d70fc8336d5f1 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Lasers de femtosegundos operando no regime de travamento de modos têm sua taxa de repetição determinada pelo tempo de ciclo do pulso na cavidade laser (TR = 2L/c). A taxa de repetição de lasers de Ti:safira é tipicamente da ordem de 100 MHz, com TR  10 ns. Com isto TR pode ser menor que os tempos de relaxação da população (T1) e coerência (T2) em meios atômicos, que podem ser da ordem de várias dezenas de nanosegundos, no Rb, por exemplo. O resultado é que a interação de um pulso com o meio atômico ocorre antes que a modificação produzida no sistema pelo pulso anterior tenha decaído completamente, o que produz efeitos interessantes. Neste trabalho, serão apresentados resultados teóricos e experimentais do acoplamento de dois feixes (two-beam coupling) em vapor de Rb, onde são estudadas modificações do sinal detectado na direção do feixe de sonda, após o acoplamento deste com o feixe de bombeio. O experimento é realizado em uma célula contendo átomos de Rb em densidades que variam entre 1012 a 1014 átomos/cm3. No nosso experimento focamos duas transições distintas: 5S 5P1/2 e 5S 5P3/2 5D, onde a primeira corresponde a uma transição de um fóton e a segunda envolve uma transição de dois fótons. No estudo da transição 5S 5P3/2 5D, o efeito de acumulação da população em um sistema de três níveis produz batimentos de 2,11 THz nos sinais de experimentos de fluorescência e two-beam coupling e que são observados em nossos resultados experimentais; além dos efeitos de propagação linear que produzem oscilações do sinal na escala de picosegundos. Também estudamos a transição 5S 5P1/2, que é mais simples de analisar, pois os batimentos em 2,11 THz não estão presentes. Simulações numéricas foram realizadas baseadas em uma teoria de perturbação de terceira ordem para o sistema de dois níveis, levando em conta os efeitos de propagação linear dos pulsos até a região de interação dos dois feixes, mas sem considerar a acumulação. Através desta teoria é possível explicar e compreender melhor algumas das características essenciais presentes nos resultados experimentais

Orientador: Flavio Caldas da Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:39:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diogenes_LucianaClaudiaMartinsFerreira_M.pdf: 1151910 bytes, checksum: 87c3f471eecda5a52fde7a9af20b2de6 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho consiste em estudar a fraca transição 1S0 - 3P1 do cálcio em um feixe atômico. Essa transição de intercombinação em 657 nm é promissora para um padrão unificado de comprimento, tempo e frequência. A sua detecção óptica diretamente é dificultada por ser uma transição fraca, i.e, com baixa taxa de espalhamento (g ~2000 s -1 ). Como o cálcio possui uma forte transição ( 1 S0 - 1 P1) que compartilha o mesmo nível fundamental com essa transição fraca, podemos observar que quando dois lasers estão acessando ambas as transições o sinal de fluorescência da transição 1 S0 - 1 P1 sofre uma mudança à medida que o laser em 657 nm aproxima-se da ressonância com a transição 1 S0 - 3 P1. Uma simulação foi realizada visando obter as populações de cada um dos três níveis envolvidos em função da dessintonia e intensidade dos lasers / Abstract: This work consists of a study of the weak 1 S 0 - 3 P 1 calcium transition in an atomic beam. This intercombination transition at 657 nm is a promising unified standard of length, time and frequency. Direct optical detection requires is difficult because it is a weak transition (g ~ 2000 s -1). However since calcium has a strong transition ( 1 S0 - 1 P1) which shares the ground state with this weak transition, we can observe that the fluorescence from the 1 S0 -1 P1 transition is modified when a laser at 657 nm is tuned to resonance with the weak intercombination transition. A simulation was carried out to obtain the populations of these three levels as function of the lasers detuning and intensity / Mestrado / Física Atômica e Molecular / Mestre em Física

Orientador: Luís Eduardo Evangelista de Araujo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-29T14:34:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FernandezApolinario_Ulices_D.pdf: 32632596 bytes, checksum: 913293ad92a80bba8b449b4814411610 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Nesta tese, propomos, descrevemos e desenvolvemos um novo mecanismo de clonagem de imagens ópticas baseado no efeito atômico coerente da absorção induzida eletromagneticamente ("EIA"). Estudamos experimentalmente a transferência de uma imagem impressa em um feixe forte de acoplamento para um feixe fraco de prova ressonante em um sistema atômico de rubídio de quatro níveis do tipo N degenerado. Nos experimentos, uma imagem bidimensional correspondente a um padrão de linhas horizontais é aplicada ao feixe de acoplamento e transferida para um feixe de prova, de mesma frequência mas polarização ortogonal ao laser de acoplamento. A clonagem de imagem é estudada em função da potência, dessintonia e grau de coerência espacial do feixe de acoplamento. Nós mostramos experimentalmente que o feixe de prova clonado que carrega a imagem é transmitido sem a difração usual. Apresentamos um modelo teórico, para o caso de um feixe de acoplamento espacialmente coerente, que prevê que as características transversais do feixe de acoplamento são transferidas para o feixe de prova de maneira eficiente, apesar da imagem de controle sofrer distorções devido a difração durante a propagação. De fato, as imagens clonadas podem ser muito melhores do que as imagens de acoplamento originais, com estruturas reduzidas em tamanho por aproximadamente um fator de 2. Experimentalmente, verificamos que quanto menor o grau de coerência da luz, melhor é a imagem clonada quando comparada com a imagem de acoplamento a uma mesma distância de propagação. Uma comparação com outras técnicas de clonagem estudadas na literatura, com luz espacialmente coerente, mostra que o nosso mecanismo apresenta um desempenho similar a elas, com uma transmissão máxima da imagem clonada pelo vapor atômico de aproximadamente 10% / Abstract: In this thesis, we propose, describe and develop a new optical imaging cloning mechanism based on the coherent atomic effect of electromagnetically induced absorption ("EIA"). We experimentally study the transfer of an image imprinted onto a strong coupling beam to a resonant weak probe beam in a rubidium atomic system in a degenerate four-level N configuration. In the experiments, a two-dimensional image corresponding to a pattern of horizontal lines is imprinted onto the coupling beam and transferred to a probe beam of the same frequency, but with orthogonal polarization to the coupling laser. Image cloning is studied as a function of power, detuning and the degree of spatial coherence of the coupling beam. We show experimentally that the cloned probe beam carrying the image is transmitted without the usual diffraction. We present a theoretical model, for the case of a fully spatially-coherent coupling beam, that predicts that the transverse characteristics of the coupling beam are efficiently transferred to the probe beam, in spite of distortions of the control image due to diffraction during propagation. Indeed, the cloned images can be much better than the original images of the coupling beam, with structures reduced in size by approximately a factor of 2. Experimentally, we found that the lower the degree of coherence of the coupling light, the better the cloned image compared to the coupling image for the same propagation distance. A comparison with other cloning techniques studied in the literature, with spatally coherent light, shows that our mechanism has a similar performance, with a maximum cloned image transmission by the atomic vapor of approximately 10% / Doutorado / Física / Doutor em Ciências / 153079/2010 / 0554/15 / CNPQ / Funcamp

O complexo formado pela molécula de tetraciclina com o íon de magnésio é capaz de impedir a replicação do material genético no ribossomo bacteriano, tornando a tetraciclina um excelente antibiótico. Outra aplicação da tetraciclina, ligada ao íon európio, consiste em estimar a concentração de colesterol no sangue a partir das mudanças do espectro de emissão. Tal técnica apresenta uma resposta imediata e confiável, comparada às técnicas atuais. Emgeral, o espectro de absorção e emissão da tetraciclina é bastante sensível aos íons alojados e ao pH do solvente que o conjunto está imerso. Entretanto, o espectro de absorção teórico em solvente foi obtido com simples modelos contínuos que não consideram interações específicas impostas pelo ambiente no líquido, além da escassez de estudos teóricos para os complexos. Nossa proposta é obter o espectro de absorção eletrônica da tetraciclina e dos complexos formados com os íons Mg e Eu. Além disso, analisamos as mudanças de intensidade e deslocamentos dos máximos das bandas nos sistemas mencionados, em função do pH do solvente e do posicionamento do íon, estimando seu correto posicionamento. Realizamos a simulação clássica usando a técnica de Monte Carlo aplicando o potencial de Lennard-Jones mais Coulomb para cada átomo da molécula de tetraciclina e dos complexos em água. O espectro de absorção eletrônica foi obtido a partir da teoria funcional da densidade dependente do tempo considerando diversos modelos para descrição do solvente e do íon. Em geral, obtivemos uma boa descrição qualitativa dos espectros, quando comparado com os resultados experimentais. Os deslocamentos das bandas e mudanças de intensidades foram bem descritos pelos modelos que utilizaram a simulação clássica para gerar as configurações. Porém cada modelo privilegiou uma propriedade de um determinado sistema, tanto para as diferentes formas da tetraciclina quanto para a presença de íons. Palavras-chaves: tetraciclina, magnésio-tetraciclina, európio-tetraciclina, espectro de absorção, teoria do funcional da densidade dependente do tempo, simulação por Monte Carlo / The complex formed by the tetracycline molecule with the magnesium ion is able to avoid the replication of the genetic material in bacterial ribosome, making tetracycline an excellent antibiotic. Another application of tetracycline attached to the europium ion, is to evaluate the concentration of cholesterol in the blood from the changes in the emission spectrum. This technique presents an immediate and reliable response compared to current techniques. In general, the absorption and emission spectrum of tetracycline is sensitive to ions coupled and the pH of the solvent that the complex is immersed. However, the theoretical absorption spectrum in solvent was obtained with simple continuum models that do not consider specific interactions imposed by the liquid environment, and also the lack of theoretical studies for the complexes. Our proposal is to obtain the electronic absorption spectrum of tetracycline and complexes formed with the ions Mg and Eu. In addition, we analyze the changes in intensity and peak shifts of the bands in the systems mentioned as the function of pH of the solvent and the position of the ion, and estimating the correct position of the ion. We performed a simulation using the classical Monte Carlo technique applying the Lennard-Jones plus Coulomb potential for each atom of the molecule tetracycline and complexes in water. The electronic absorption spectrum was obtained with the time dependent density functional theory considering several models to describe the solvent and ion. In general, we obtained a good qualitative description of the spectra when compared to the experimental results. The shift of the bands and intensity changes were well described by the used models on classical simulation. However, each model favored one property of the system, both for the different forms of tetracycline and for the presence of ions. Keywords: tetracycline, magnesium-tetracycline, europium-tetracycline, absorption spectrum, time dependent density functional theory, Monte Carlo simulation