Dissertação de Mestrado #537: Paulo Oliveira

Nessa dissertação estudamos um modelo simples de interação de um pulso de luz com um átomo ressonante imerso em um meio dielétrico linear não-dispersivo. O modelo consiste em um tratamento clássico para o átomo, considerando o núcleo xo e a nuvem eletrônica como um oscilador harmônico (modelo de Lorentz), sendo forçado pela radiação eletromagnética do pulso incidente e absorvendo energia e momento no processo. A oscilação do dipolo elétrico do átomo gera uma segunda onda eletromagn ética que se superpõe com o pulso incidente. Faremos cálculos da energia e do momento presentes tanto nas ondas eletromagnéticas quanto transmitidos para o átomo em questão e para o meio ao seu redor, procurando balanços de conservação de energia e momento no processo. Esses cálculos serão feitos além de estudarmos o debate Abraham-Minkowski, que trata de diferentes maneiras de formular o momento linear de um pulso eletromagnético em um meio dielétrico. Em 1908 Minkowski previu que o momento de um pulso de luz em um meio seria proporcional ao índice de refração, enquanto que em 1909 Abraham previu que este momento seria inversamente proporcional ao índice de refração, o que iniciou um debate secular sobre o tema. Hoje entendemos que ambas as formulações são corretas, com o momento de Abraham estando associado ao momento cinético e o de Minkowski associado ao momento canônico da onda eletromagnética. O objetivo principal desta dissertação é investigar o papel dos momentos de Abraham e de Minkowski no sistema em questão.