Investigação e construção de uma cavidade de Fabry-Perot para análise espectroscópica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sousa, Elvis Almeida de
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/27107
Resumo: O interferômetro de Fabry-Perot é um dispositivo utilizado em diversas áreas da tecnologia e ciência, e em especial na Física Atômica experimental, é usado para analises espectroscópicas. Para a Física, descrever as frequência presentes em um espectro é de grande relevância pois trazem informações sobre as interações as partículas do sistema estudado. Entretanto, é necessário que o interferômetro de Fabry-Perot usado seja acurado o suficiente para mostrar as frequências distintas dos espectro que estão sendo analisados. Assim, o objetivo geral deste trabalho é a construção de um interferômetro de Fabry-Perot para ser usado em analise espectral. Montamos experimentalmente um Fabry-Perot com Faixa Espectral Livre (FSR, do inglês, Free Spectral Range) de 6 GHz para separar as duas linhas do espectro de fluorescência do Césio, que são separados por 9 GHz. Logo, descrevemos as condições físicas necessários para torna-lo estável, os métodos experimentais adotados e a comparação com o que é previsto pela teoria. Em primeiro momento, analisamos a Faixa espectral livre e largura da meia altura dos máximos de intensidade do sinal de interferência produzido quando incidimos luz laser com frequência variável na cavidade de Fabry-Perot. No segundo momento, fixamos a frequência do laser e variamos o tamanho da cavidade de Fabry-Perot através de um cristal oscilador fixado em um dos espelhos da cavidade afim de utilizar o Fabry-Perot como analisador de espectro. Por fim foi utilizado um difusor para simular a luz espalhada por um vapor com intuito de verificar o limite do instrumento em capturar luz difusa.
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Logo, descrevemos as condições físicas necessários para torna-lo estável, os métodos experimentais adotados e a comparação com o que é previsto pela teoria. Em primeiro momento, analisamos a Faixa espectral livre e largura da meia altura dos máximos de intensidade do sinal de interferência produzido quando incidimos luz laser com frequência variável na cavidade de Fabry-Perot. No segundo momento, fixamos a frequência do laser e variamos o tamanho da cavidade de Fabry-Perot através de um cristal oscilador fixado em um dos espelhos da cavidade afim de utilizar o Fabry-Perot como analisador de espectro. Por fim foi utilizado um difusor para simular a luz espalhada por um vapor com intuito de verificar o limite do instrumento em capturar luz difusa.Fabry-Perot Interferometers is an instrument used in many technology areas and science, in special atomic Experimental Physical area, it is used for spectroscopic analysis. For the physics, describing the frequency present in a spectrum has a great relevance, therefore brings more knowledge about particles interactions of the studied system. However, it is necessary that the Fabry-Perot interferometer used could be accurate enough to show the different frequencies of the spectrum that are being analyzed. This way, the general objective of this research is the construction of a Fabry-Perot Interferometers, to be used in spectral analysis. One Fabry-Perot’s was assembled with a free spectral range (FSR, in English, Free Spectral Range) of 6 GHz to separate the two lines of the fluorescence spectrum of cesium which are separated by 9 GHz. Thus, we described the physical conditions necessary to make it stable, the experimental methods adopted and the comparison with is predicted by theory. In the first moment, was analyzed the free spectral ranger and also the width of half height of the maximum intensity of the interference signal which is produced when we shine Laser light with variable frequency on the Fabry-Perot cavity. In a second moment, we kept the frequency and we vary the size of Fabry-Perot cavity through a crystal oscillator fixed in one of the cavity mirrors with the intention to use the Fabry Perot as a spectrum analyzer. Finally, was used a diffusor to simulate scattered light by vapor in order to verify the instrument’s limits in capturing diffuse light.Submitted by Josélia Silva (joseliabiblio@gmail.com) on 2023-06-13T16:28:50Z No. of bitstreams: 1 EAS13062023.pdf: 2584616 bytes, checksum: 0d2819147353102560713dc3e07b4c59 (MD5)Made available in DSpace on 2023-06-13T16:28:50Z (GMT). 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