Dissertação
{en=Equilibrium and dynamical properties of rotating clouds of ultra cold atoms} {} EVALUATED
{pt=Desde que se começou a estudar a matéria ultra fria, tanto as investigações teóricas como experimentais revelaram que a física por detrás das armadilhas magneto ópticas constituíam um complexo e interessante tópico. Um comportamento colectivo distinto é observado em nuvens com um grande número de partículas capturadas. Este comportamento é devido as espalhamento repetido da luz incidente, um mecanismo identificado durante a última década e responsável por muito do rico e interessante comportamento da matéria ultra fria dentro de uma armadilha magneto óptica. Esta interacção pode ser formalmente tratada como se os átomos dentro da armadilha possuíssem uma carga eléctrica equivalente, e o sistema pode ser tratado como um plasma de uma componente. Uma descrição do tipo plasma tem-se mostrado muito frutífera. Nesta tese vão ser investigadas as propriedades de equilíbrio, particularmente os perfis de densidade atómica de núvens de átomos em rotação. Estes sistemas têm exibido características particulares que têm sido intrinsecamente relacionadas com a rotação do sistema, facilmente obtida experimentalmente com um pequeno desalinhamento nos feixes de confinamento. A partir de uma descrição em termos de mecânica de fluídos para o sistema vão também ser investigados os modos próprios de oscilação do sistema. Esta inteira análise assenta na premissa da existência de uma equação de estado do tipo politrópico para a nuvem de átomos ultra frios dentro da armadilha magneto óptica., en=Since the first realizations of ultra cold atomic gases, both theoretical and experimental investigations reveal that the physics of magneto optical traps constitute a very complex and exciting topic. A distinctive and complex collective behaviour is observed in clouds with a large number of trapped atoms. This behaviour is due to the multiple scattering of light, a mechanism identified along the last decade and responsible for much of the rich and interesting behaviour of ultra cold matter inside a magneto optical trap. This interaction can be formally treated as if the atoms inside the trap possessed an equivalent electric charge and the system can then be regarded as a one component trapped plasma. Such a plasma description of the system has been proven very fruitful. In this thesis it will be investigated the equilibrium properties, particularly the atom density profiles of rotating clouds of atoms. These systems have displayed particular features that have been intrinsically related with the rotation of the cloud, easily achieved experimentally with a slight misalignment of the trapping laser beams. Making use of a fluid mechanical description of the system it will also be investigated the nature of the localised oscillations, or normal modes, of the system. This entire analysis relies on the premiss of the existence of a polytropic equation of state for the cloud of atoms inside the magneto optical trap.}
outubro 17, 2013, 11:0
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