Dissertação de Mestrado #579: André Leite

Pinça Óptica Dupla: Análise do Comportamento de uma Microesfera Durante a Transição em um Poço Duplo de Potencial

Autor: André Gentil Almeida Leite

Banca Avaliadora

Ubirajara Agero Batista (orientador)

Física - UFMG

Flávio Augusto de Melo Marques (coorientador)

Física - UFLA

Ana Maria de Paula

Física - UFMG

Jafferson Kamphorst Leal da Silva

Física - UFMG

Orientadores

Ubirajara Agero Batista (orientador)

Departamento de Física - UFMG

Flávio Augusto de Melo Marques (coorientador)

Departamento de Física - UFLA

Resumo do Trabalho

No mundo microscópico, a luz pode ser usada como uma “ferramenta mecânica”, podendo fazer muito mais do que simplesmente iluminar um objeto como, por exemplo, transmitir energia na forma de calor ou momento. Assim, utilizando-se duas pinças ópticas é possível criar um poço de potencial duplo, o qual permite aprisionar uma microesfera e analisar as estatísticas de suas transições entre os poços. Nesse sentido, este estudo verificou, experimentalmente, a relação das durações de transições com a distância entre os poços de potenciais, bem como, se essas durações são distribuições que obedecem a uma lei de potência como previsto teoricamente. Para tanto, criou-se um estimador escravo denotado por ξ, referente a uma equação escravo, para analisar o equilíbrio da suscetibilidade do processo de Lagevin em uma dimensão x(t) e um potencial φ(t). Em seguida, montou-se um setup óptico com uma pinça óptica dupla para realizar medições das estatísticas, a partir de uma microesfera de poliestireno com diâmetro de 3 μm para três distâncias entre os poços de potencial (2,87, 3,00 e 3,13 μm). Os resultados apontaram que o comportamento de ξ obedece uma lei de potência, com o expoente α, sendo que o valor cresce para distâncias maiores e diminui para distâncias menores. Comparando-se os resultados experimentais com a simulação realizada, constatou-se o mesmo comportamento em ambos os casos.