Espalhamento de ondas eletromagnéticas por esferas e cilindros magnéticos: confinamento e transporte de ondas no limite de pequenas partículas e independência da energia armazenada com relação à forma do centro espalhador (2010)
- Authors:
- Autor USP: ARRUDA, TIAGO JOSÉ - FFCLRP
- Unidade: FFCLRP
- Sigla do Departamento: 592
- Subjects: ELETROMAGNETISMO; ESPALHAMENTO; ONDAS ELETROMAGNÉTICAS
- Language: Português
- Abstract: O espalhamento eletromagnético por uma esfera com propriedades ópticas e raio arbitrários, conhecido como espalhamento de Lorenz-Mie, ou por um cilindro circular infinito, pode ser resolvido analiticamente e é comumente tratado dentro da abordagem de espalhadores dielétricos. Na região óptica, tanto meio circundante quanto partícula espalhadora possuem o mesmo valor de permeabilidade magnética. A ausência do magnetismo nessa região do espectro torna o índice de refração relativo entre os meios interno e externo ao espalhador homogêneo equivalente ao respectivo índice de impedância óptica. Em regiões espectrais de micro-ondas ou radio-frequências, entretanto, materiais ferromagnéticos podem exibir valores absolutos de permeabilidade magnética extremamente elevados, reduzindo então a impedância óptica em comparação ao valor correspondente de índice de retração relativo. Uma característica marcante vinculada ao magnetismo no centro espalhador é que pequenas partículas comparadas com o comprimento de onda (parâmetros de tamanho na região de Rayleigh) podem apresentar grandes seções de choque de extinção a despeito de suas pequenas seções de choque geométricas. Isso torna possível, fisicamente, a presença de picos de ressonância morfológica na energia eletromagnética interna ao centro espalhador mesmo na região de parâmetros de tamanho inferiores à unidade. Em especial, mostramos que essa energia eletromagnética possui, no regime de fraca absorção, uma relação funcional simples com o comprimento de onda incidente e a seção de choque de absorção da partícula espalhadora, independentemente do formato geométrico da mesma. No espalhamento por uma colação de partículas magnéticas, a velocidade de transporte de energia pode ser estimada a partir da energia eletromagnética média que é armazenada no interior de um centro espalhador isolado. Dessa maneira, avalidade da relação universal que encontramos entre o fator de aumento da energia eletromagnética interna ao centro espalhador e sua correspondente seção de choque de absorção (no regime de baixa absorção óptica) implica na possibilidade de estimarmos de maneira simples a velocidade de transporte de energia em um meio desordenado. Um resultado decorrente dessa aproximação é que mesmo na região de Rayleigh a velocidade de transporte de energia em um meio magnético desordenado é drasticamente reduzida, levando, por conseguinte, à redução do coeficiente de difusividade dos fótons no meio. O estudo analítico e numérico da energia eletromagnética armazenada por uma esfera e por um cilindro magnéticos irradiados por ondas planas homogêneas são os temas em foco nesta dissertação de Mestrado
- Imprenta:
- Publisher place: Ribeirão Preto
- Date published: 2010
- Data da defesa: 01.10.2010
-
ABNT
ARRUDA, Tiago José. Espalhamento de ondas eletromagnéticas por esferas e cilindros magnéticos: confinamento e transporte de ondas no limite de pequenas partículas e independência da energia armazenada com relação à forma do centro espalhador. 2010. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2010. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-22122010-103549/. Acesso em: 26 dez. 2025. -
APA
Arruda, T. J. (2010). Espalhamento de ondas eletromagnéticas por esferas e cilindros magnéticos: confinamento e transporte de ondas no limite de pequenas partículas e independência da energia armazenada com relação à forma do centro espalhador (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-22122010-103549/ -
NLM
Arruda TJ. Espalhamento de ondas eletromagnéticas por esferas e cilindros magnéticos: confinamento e transporte de ondas no limite de pequenas partículas e independência da energia armazenada com relação à forma do centro espalhador [Internet]. 2010 ;[citado 2025 dez. 26 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-22122010-103549/ -
Vancouver
Arruda TJ. Espalhamento de ondas eletromagnéticas por esferas e cilindros magnéticos: confinamento e transporte de ondas no limite de pequenas partículas e independência da energia armazenada com relação à forma do centro espalhador [Internet]. 2010 ;[citado 2025 dez. 26 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-22122010-103549/ - Energia interna e espalhamento de ondas eletromagnéticas por esferas ou clilindros: ressonâncias de Fano e suas aplicações a metamateriais
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