energia = estrutura no sistema decadimensional e catetogial Graceli
tanto na fotodinâmica quanto na radiodinãmica existem valores e variáveis específicos conforme o sistema decadimensional e categorial Graceli, onde todos os fenômenos se processam conforme esta específicidade que se forma numa relação entre estruturas de Graceli, energias e fenômenos, ou seja, presentes no sistema decadimensional e categorial Graceli.
todo sistema decadimensional e categorial é um sistema transcendente e indeterminado.
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1] Cosmic space.
2] Cosmic and quantum time.
3] Structures.
4] Energy.
5] Phenomena.
6] Potential.
7] Phase transitions of physical [amorphous and crystalline] states and states of energies and phenomena of Graceli.
8] Types and levels of magnetism [in paramagnetic, diamagnetic, ferromagnetic] and electricity, radioactivity [fissions and fusions], and light [laser, maser, incandescence, fluorescence, phosphorescence, and others.
9] thermal specificity, other energies, and structure phenomena, and phase transitions.
10] action time specificity in physical and quantum processes.
Sistema decadimensional Graceli.
1]Espaço cósmico.
2]Tempo cósmico e quântico.
3]Estruturas.
4]Energias.
5]Fenômenos.
6]Potenciais.
7]Transições de fases de estados físicos [amorfos e cristalinos] e estados de energias e fenômenos de Graceli.
8]Tipos e níveis de magnetismo [em paramagnéticos, diamagnético, ferromagnéticos] e eletricidade, radioatividade [fissões e fusões], e luz [laser, maser, incandescências, fluorescências, fosforescências, e outros.
9] especificidade térmica, de outras energias, e fenômenos das estruturas, e transições de fases.
10] especificidade de tempo de ações em processos físicos e quântico.
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Matriz categorial de Graceli.
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Tipos, níveis, potenciais, tempo de ação, temperatura, eletricidade, magnetismo, radioatividade, luminescências, dinâmicas, estruturas, fenômenos, transições de fenômenos e estados físicos, e estados de energias, dimensões fenomênicas de Graceli.
[estruturas: isótopos, partículas, amorfos e cristalinos, paramagnéticos, dia, ferromagnéticos, e estados [físicos, quântico, de energias, de fenômenos, de transições, de interações, transformações e decaimentos, emissões e absorções, eletrostático, condutividade e fluidez]].
trans-intermecânica de supercondutividade no sistema categorial de Graceli.
EPG = d [hc] [T / IEEpei [pit] = [pTEMRLD] and [fao] [itd] [iicee] tetdvd [pe] cee [caG].]
p it = potentials of interactions and transformations.
Temperature divided by isotopes and physical states and potential states of energies and isotopes = emissions, random wave fluxes, ion interactions, charges and energies structures, tunnels and entanglements, transformations and decays, vibrations and dilations, electrostatic potential, conductivities, entropies and enthalpies. categories and agents of Graceli.
h e = quantum index and speed of light.
[pTEMRlD] = THERMAL, ELECTRICAL, MAGNETIC, RADIOACTIVE, Luminescence, DYNAMIC POTENTIAL] ..
EPG = GRACELI POTENTIAL STATUS.
[pTFE] = POTENCIAL DE TRANSIÇÕES DE FASES DE ESTADOS FÍSICOS E DE ENERGIAS E FANÔMENOS [TRANSIÇÕES DE GRACELI]
, [pTEMRLD] [hc] [pI] [PF] [pIT][pTFE] [CG].
EPG = d [hc] [T / IEEpei [pit] = [pTEMRLD] and [fao] [itd] [iicee] tetdvd [pe] cee [caG].]
p it = potentials of interactions and transformations.
Temperature divided by isotopes and physical states and potential states of energies and isotopes = emissions, random wave fluxes, ion interactions, charges and energies structures, tunnels and entanglements, transformations and decays, vibrations and dilations, electrostatic potential, conductivities, entropies and enthalpies. categories and agents of Graceli.
h e = quantum index and speed of light.
[pTEMRlD] = THERMAL, ELECTRICAL, MAGNETIC, RADIOACTIVE, Luminescence, DYNAMIC POTENTIAL] ..
EPG = GRACELI POTENTIAL STATUS.
[pTFE] = POTENCIAL DE TRANSIÇÕES DE FASES DE ESTADOS FÍSICOS E DE ENERGIAS E FANÔMENOS [TRANSIÇÕES DE GRACELI]
, [pTEMRLD] [hc] [pI] [PF] [pIT][pTFE] [CG].
Antes do laser veio o maser. O maser foi inventado por Charles Townes (nascido em 28 de Julho de 1915) na década de 50 e construído em 1954 por ele e colegas da Universidade de Colúmbia (EUA). O princípio da funcionamento do maser é semelhante ao descrito na seção anterior, com uma diferença. Em vez de átomos excitados Townes usou moléculas de amônia como meio ativo. Ao ser excitada por um agente externo a molécula de amônia entra em vibração com uma freqüência de micro-ondas. Daí, o processo de emissão estimulada gera um feixe coerente de micro-ondas.Logo que o maser foi demonstrado começou imediatamente a busca por um maser ótico, isto é, um dispositivo que emitisse um feixe coerente com freqüência na região da luz visível. Townes e Arthur Schawlow propuseram um arranjo com uma cavidade contendo o meio ativo e dois espelhos, como descrito na seção anterior. Por esse trabalho Townes ganhou o Prêmio Nobel de 1964, juntamente com Aleksandr Prokhorov (também nascido em Julho) e N. Basov. |
Mas, foi Theodore Maiman (nascido em 11 de Julho de 1927) quem construiu o primeiro maser ótico. Maiman sugeriu o nome "Loser" ("Light Oscillation by Stimulated Emission of Radiation") mas "loser" significa "perdedor" e o nome foi trocado por "laser" ("Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation"), que pegou e ficou.Em Julho de 1960 Maiman anunciou o funcionamento do primeiro lasercujo meio ativo era um cristal de rubi. O rubi é um cristal de óxido de alumínio contendo um pouco de cromo. Os átomos de cromo formam o meio ativo: são eles que geram a luz laser por emissão estimulada de fótons. Eles são excitados por uma luz externa muito intensa (flash). O átomo de cromo é um sistema de três níveis: a luz externa excita o átomo de cromo do estado fundamental para um estado excitado de vida curta. Desse estado excitado o átomo decai para outro estado excitado de menor energia. A diferença de energia é dissipada na forma de vibrações no cristal de rubi. Esse segundo estado excitado é meta-estável, portanto, conveniente para ser usado na ação laser. De resto, o funcionamento é idêntico ao que descrevemos antes. |
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No laser de rubi de Maiman o feixe de luz sai na forma de pulsos de luz muito rápidos. Pouco tempo depois outros lasers foram construídos, usando outros meios ativos, produzindo um feixe contínuo de luz.Hoje, os lasers já são parte da vida cotidiana. Eles estão nos aparelhos de CD musicais e de computador, nas impressoras, na comunicação por fibra ótica, nos consultórios dos oftalmologistas e até nas mãos dos conferencistas, servindo de apontadores.
Maser, Laser no sistema decadimensional e categorial Graceli.
O PNF de 1964 foi atribuído aos físicos, o norte-americano Charles Hard Townes (n.1915) e os russos Nikolai GennadievichBasov (1922-2001) e Aleksandr Mikhailovich Prokhorov (1916-2002) por seus trabalhos sobre a eletrônica quântica e que resultaram na construção do maser (microwave amplification by stimulated emission of radiation) (“amplificação de micro-ondas estimulada por emissão de radiação”) e do laser (light amplification by stimulated emission of radiation) (“amplificação de luz estimulada por emissão de radiação”). O PNF de 1966 foi concedido ao físico franco-alemão Alfred Kastler (1902-1984) por haver descoberto novas técnicas ópticas para estudar a ressonância de ondas hertezianas (vide verbete nesta série) em átomos.
A ideia teórica da possibilidade de emissão estimulada, base desses dois dispositivos eletrônicos foi proposta pelo físico germano-suíço-norte-americano Albert Einstein (1879-1955; PNF, 1921), em trabalhos realizados em 1916 (Verhandlungender Deutschen Physikalische Gesellschaft 18, p. 318; Mitteilungen der Physikalischen Gesellschaft zu Zürich 16, p. 47) e 1917 (Physikalische Zeitschrift 18, p. 121) nos quais tratou a radiação eletromagnética sob o ponto de vista mecânico estatístico. Com efeito, nesses trabalhos ele examinou um corpo negro (vide verbete nesta série) em equilíbrio contendo, além da radiação, átomos simples com apenas dois níveis de energia (En, Em), sendo que a passagem de um nível para o outro seria por intermédio da emissão (m
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Além do mais, considerou ainda Einstein que o átomo e a radiação se mantinham em equilíbrio estatístico, quando o número de átomos que passa de um nível para o outro permanece o mesmo. Desse modo, ele obteve relações importantes entre as probabilidades de emissão e de absorção de radiação de densidade
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Bmn = Bnm ; Amn = (8
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decadimensional
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Einstein demonstrou a hoje conhecida equação de Planck (1900)-Einstein (1916/1917):
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com k sendo a constante de Boltzmann. Este era um resultado teórico em busca de uma aplicação prática, que somente aconteceu na década de 1950. [Abraham Pais, ‘Subtle is the Lord... The Science and the Life of Albert Einstein (Oxford University Press, 1983)]. Vejamos como essa aplicação aconteceu.
Em 1949 (Comptes Rendus de l´Academie des Sciences de Paris 229, p. 1213), o físico francês Jean Brossel(1918-2003) e Kastler desenvolveram uma técnica, mais tarde conhecida como bombeamento óptico (“inversão de população”). Basicamente, essa técnica é assim descrita. Quando um grupo de átomos é iluminado com um feixe de radiação eletromagnética de determinado comprimento de onda (hertziana ou visível), alguns desses átomos absorvem os quanta correspondentes, e irão do estado de energia fundamental (ou de outro estado próximo) para um dos estados mais energéticos. Como o tempo médio (vida média) desses estados excitados é em torno de 10-7 s, eles então voltam ao estado fundamental emitindo radiação fluorescente. Em 1950 (Journal de Physique et le Radium 12, p. 255), Kastler divulgou novos detalhes da técnica que havia desenvolvido em 1949, com a participação de Brossel. Com essa técnica, Kastler conseguiu mover átomos de seu estado fundamental para estados excitados. Em 1951 (Physical Review 81, p. 279), os físicos norte-americanos Edward Mills Purcell (1912-1997; PNF, 1952) e Robert Vivian Pound (n.1919) demonstraram a emissão estimulada einsteiniana assim como a “inversão de população”. Registre-se que, em 1952 (Journal de Physique 13, p. 668), Brossel, Kastler e J. M. Winter, em 1953 (Comptes Rendus de l´Academiedes Sciences de Paris 237, p. 984) e em 1954 (Journal de Physique 15, p. 6), Brossel, Bernard Cagnac e Kastler conseguiram obter transições (saltos) quânticas múltiplas (curvas de ressonância) do átomo de sódio (Na) usando a técnica do bombeamento óptico.
A idéia de amplificar uma radiação usando as transições rotacionais moleculares, conhecida com o princípio do gerador molecular, foi sendo paulatinamente desenvolvida por Townes, em 1951 (Journal of Applied Physics 22, p. 1365), e pelos físicos, o norte-americano Joseph Weber (1919-2000), em 1953 (Institute of Electrical and Electronic Engineers: Transactions on Electron Devices 3, p. 1), Basov e Prokhorov, em 1954 (Zhurnal Eksperimental´noi i Teoretiskoi Fiziki 27, p.431). Contudo, essa ideia só foi transformada em um dispositivo prático, ainda em 1954 (Physical Review 95, p. 282), quando Townes e os físicos norte-americanos James P. Gordon e Herbert J. Zeiger anunciaram que haviam construído o primeiro maserusando um gás de amônia (NH3). Aliás, registre-se que o nome maser só foi usado por esses físicos em 1955 (Physical Review99, p. 1264). Contudo, esse dispositivo funcionava intermitentemente, pois dispunha de apenas dois níveis de energia, n1 e n2, com n2 > n1. Assim, os elétrons do nível mais alto (n2) são estimulados e caem para o nível mais baixo (n1). Desse modo, a emissão estimulada só recomeçava quando havia um novo bombeamento de elétrons de n1
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Para contornar a limitação indicada acima, o físico norte-americano Nicolas Bloembergen (n.1920; PNF, 1981) apresentou, em 1956 (Physical Review 104, p. 324), a ideia para a construção de um maser, usando três níveis de energia de íons paramagnéticos inseridos (dopados) em um cristal, ideia essa que ficou conhecida como maser de três níveis. Neste tipo de maser, um bombeamento óptico permite que a população de elétrons do nível 3 (n3) se mantenha substancialmente igual à do nível 1 (n1). Dessa forma, a emissão de micro-ondas estimuladas pode ocorrer de dois modos desde que, respectivamente, tenhamos n3 > n1 ou n2 > n1. Registre-se que esse tipo de maser foi construído no Bell Telephone Laboratories (BTL), usando um cristal de rubi (A
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Muito embora o físico norte-americano Gordon Gould (1920-2005) haja, em 1957, sugerido o laser (light amplification by stimulated emission of radiation) (“amplificação de luz estimulada por emissão de radiação”), a ideia de construção de um laser (nome cunhado por ele), nas regiões de radiação infravermelha e visível (óptico), foi apresentada, em 1958 (PhysicalReview 112, p. 1940), por Townes e pelo físico norte-americano Arthur Leonard Schawlow (1921-1999; PNF, 1981). Note-se que, nesse mesmo ano de 1958, eles solicitaram a patente, a qual, no entanto, só lhes foi concedida em 1960 (US PatentNo.2.292.922). Ainda em 1958 (Zhurnal Eksperimental´noi i Teoretiskoi Fiziki 34, p. 1658), Prokhorov discutiu a possibilidade de amplificar uma radiação de comprimento de onda (
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Em 16 de maio de 1960, o físico norte-americano Theodore Harold Maiman (1927-2007) construiu o primeiro laser óptico usando um cristal róseo de rubi [A
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