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Simulações na expansão de nuvens de átomos frios

Processo: 03/09236-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2004
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2005
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
Pesquisador responsável:Vanderlei Salvador Bagnato
Beneficiário:Afonso Henrique Iavarone
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:98/14270-8 - Centro de Ciências Ópticas e Fotônica, AP.CEPID
Assunto(s):Átomos frios   Nuvens atômicas   Expansão livre   Condensado de Bose-Einstein   Simulação por computador

Resumo

Experimentos com átomos frios envolvem amostras atômicas gasosas à temperaturas de microKelvim. Neste regime a maneira de medirmos a temperatura é através da observação da expansão da nuvem após o desligamento das forças magnéticas e ópticas que mantém os átomos confinados. Neste caso o tamanho da nuvem, como função do tempo é associado com a distribuição de velocidades na nuvem. É de extrema importância sabermos como que detalhes da distribuição se manifestam no tempo de expansão. Durante este trabalho, o aluno deverá verificar como que desvios da tradicional distribuição de Maxwell-Boltzmann se manifestam no comportamento da expansão de uma nuvem de átomos clássicos. Para este fim, será construído um modelo computacional que envolva os principais fatos da nuvem. Numa primeira fase consideraremos apenas a expansão de um gás ideal. Posteriormente, à medida que o aluno fique familiarizado com o tema, serão introduzidos processos de interação atômica. Os resultados encontrados nas simulações poderão ser comprovados experimentalmente. Este trabalho faz parte de nosso programa de átomos frios e Condensação de Bose-Einstein. (AU)