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Previous issue date: 2005-11-24 === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES === Interactions with surfaces modify internal and external liberty degrees of
atoms next to these surfaces. The dominant long range interaction (which extends
itselfs to about an atomic transition wavelength is the van der Waals interaction,
usually attractive. Firstly, this thesis treats C3 coefficient, which is characteristic of
this interaction and depends on the type of surface and temperature. Other theme is
determination of this coefficient using a spectroscopic technique (Selective Reflection)
in the atomic cesium system (6S1=2 - 8P3=2 transition) on a dielectric surface.
This interaction allows the long range excitation transfer (Förster effect) from atom
to the dispersive dielectric surface. Considering small distances (atomic dimensions),
interaction becomes repulsive because of electronic orbital overlap between
the atom and surface components. The sum of these two kinds of interaction (far
and close range) results in a potential well, with discrete energy levels. Next, are
presented results of simulations on optic transfer from free atoms to atom-surface
bounded states.
The radiation sources used on the experiments to evidence atom-surface
effects described in the first part of this thesis are resonant diode lasers, with spectral
characteristics that must be modified on the laboratory to became useful tools to
perform high resolution experiments. The Part II treats diode lasers, beginning
from stabilization techniques description and going to a new technique developed on
the laboratory during doctoral work, where the laser frequency is controlled by an
coupled optical orthogonal feedback with atomic transition to diode. Other effects
related to this stabilization technique, as the bi-stability phenomena, are described
and interpreted on the last chapter. === Interações dos átomos com superfícies modificam os graus de liberdade
internos e externos desses átomos quando próximos a elas. A interação dominante
de longo alcance (até a ordem do comprimento de onda das transições atômicas) é a
interação de van derWaals, geralmente atrativa. Nesta tese é abordado o coeficiente
C3, característico dessa interação e dependente da superfície e temperatura, determinado
através do uso de uma técnica espectroscópica (Reflexão Seletiva). Trata-se
também da transferência de excitação de longo alcance (efeito Förster) do átomo
para a superfície. A curtas distâncias (dimensões atômicas), a interação torna-se
repulsiva, devido à sobreposição dos orbitais eletrônicos do átomo incidente e dos
constituintes da superfície. A soma das contribuições de curto e de longo alcance
resulta em um poço de potencial com níveis discretos de energia que são simulados
em uma transferência ótica para esses estados ligados.
As fontes de radiação utilizadas nas experiências da primeira parte desta
tese são lasers de diodo ressonantes, cujas características espectrais precisam ser
modificadas no laboratório para eles se tornarem ferramentas adequadas para a realização
de tais experiências de espectroscopia de alta resolução. A Parte II da
tese trata de diodos lasers, iniciando com a descrição de técnicas de estabilização
e chegando a uma nova técnica desenvolvida no laboratório durante este trabalho
de doutorado, onde a freqüência do laser é controlada através de um retorno ótico
com polarização ortogonal no diodo acoplado à transição atômica. Outros efeitos
relacionados a essa técnica de estabilização, como o fenômeno de bi-estabilidade,
são descritos e interpretados no último capítulo desta tese.
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