Laser e Aplicações

A 20ª Oficina de Física, com o tema Laser e Aplicações, será realizada no próximo dia 24 de novembro de 2007 (sábado) no auditório do IFGW das 8:00 as 17:30h.

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

Programação Preliminar da 20ª Oficina de Física

PALESTRAS da XX OFICINA DE FÍSICA

O LASER

Prof. Newton Frateschi (IFGW/UNICAMP)

O laser, um acrônimo do inglês significando luz amplificada por emissão radiante estimulada, é uma fonte de radiação eletromagnética com características importantes tais como pureza espectral e coerência que permitem sua utilização nas mais diversas áreas das atividades humanas. A base do laser está em combinar ressonâncias com amplificação de luz. As ressonâncias são criadas ao confinar-se a luz numa região do espaço, enquanto que a amplificação é obtida pela excitação da matéria inserida nesta região. Neste sentido, diversos materiais, geometrias e formas de excitação foram desenvolvidos para se obter lasers emitindo em comprimentos de onda que vão desde centenas de micrômetros, na faixa de THz, de 0.75 a 20 micrômetros no infra-vermelho, de 0.75 a 0.38 micrômetros na faixa do visível, até o ultra-violeta profundo com 0.2 micrômetros. Neste seminário, trataremos primeiramente dos fundamentos do laser de tal forma a permitir a compreensão de suas propriedades fundamentais. Em seguida, descrevermos diversos tipos de lasers e suas principais características e aplicações. Uma visão geral, ao mesmo tempo com o necessário aprofundamento, será o objetivo deste seminário.

LASER EM COMUNICAÇÕES

Prof. Hugo Fragnito (IFGW/UNICAMP)

A Internet como a conhecemos hoje não seria possível sem o desenvolvimento das comunicações por fibras ópticas. Nesta palestra veremos como esta evolução aconteceu e até onde poderá chegar. Começaremos por conceitos básicos de telecomunicações e veremos como funcionam os principais componentes dos sistemas ópticos, tais como a própria fibra, transmissores laser, moduladores, receptores, amplificadores ópticos e multiplexadores. Estas tecnologias permitiram multiplicar por mais de um milhão de vezes a capacidade das telecomunicações, de alguns Mbps (Megabits por segundo) nos anos 1970 a mais de 10 Tbps (Terbits/s) hoje. A pesar desses avanços, a Internet continua crescendo e já se percebem limites que serão intransponíveis com as tecnologias atuais. Na última parte da palestra comentaremos sobre as pesquisas na Unicamp que visam sustentar o crescimento da Internet nas próximas décadas. São grandes desafios científicos e, ao mesmo tempo, grandes oportunidades de carreira para jovens pesquisadores.

APLICAÇÃO DE LASERS NAS CIÊNCIAS DA VIDA: A REVOLUÇÃO DA BIOFOTÔNICA

Prof. Wagner Faustino (IFGW/UNICAMP)

O desenvolvimento de lasers de pulsos ultracurtos e técnicas de captura óptica de partículas, na última década, abriram espaço para uma revolução nas ciências da vida denominada biofotônica. Trata-se de uma "ciência" multidisciplinar com contribuições importantes tanto na Biologia (estudo de mecanismos, funções e estruturas intracelulares a nível molecular), quanto na Medicina (estudos macro e microscópicos em diagnóstico e tratamento de tecidos). Nesse contexto, as pinças ópticas, por exemplo, permitem a micromanipulação e medida de propriedades mecânicas internas e externas de microorganismos vivos. Ademais, em conjunção com técnicas de reconstrução de imagens baseadas em espectroscopias ópticas lineares e não lineares, pode-se observar e relacionar eventos mecânicos a bioquímicos. Dentre as espectroscopias e microscopias disponíveis, encontram-se técnicas com especificidade química, tais como, Raman, Hiper Raman e CARS; as técnicas baseadas em fluorescência, como as Microscopias Confocais Convencional e Multifóton; finalmente, as técnicas de geração de harmônicos, como SHG e THG. Neste seminário, apresentaremos os princípios de funcionamento dessas técnicas biofotônicas e exemplos de suas aplicações, muitas das quais em desenvolvimento na UNICAMP.

HOLOGRAFIA

Prof. Lucila Helena Cescatto (IFGW/UNICAMP)

Nesta aula serão discutidos os princípios básicos da holografia, as técnicas utilizadas para se gravar e hologramas e algumas de suas aplicações. Primeiramente faremos uma comparação entre a holografia e a fotografia convencional, mostrando que, na holografia, além de conseguimos armazenar ou codificar a intensidade luminosa de uma cena, armazenamos também a informação da fase das ondas, o que nos permite reconstruir imagens tridimensionais. Descreveremos os tipos de hologramas existentes assim como as montagens, equipamentos e materiais fotossensíveis utilizados para a gravação de hologramas. Serão discutidas também as formas de se eliminar o efeito da dispersão na reconstrução de hologramas utilizando luz branca. Entre as aplicações da holografia que serão discutidas podemos citar: Holografia Interferométrica - para estudo de pequenos movimentos ou deslocamentos; Memórias Holográficas, Hologramas de Segurança, etc.

Materiais exibidos na XX Oficina de Física

• WorkShop Lasers
• Laser em comunicações