Estudios de la reflectancia especular y difusa en el esparcimiento de luz por superficies aleatorias metálicas rugosas

Study of the specular and diffuse reflectance in the scattering of light from random rough metallic surfaces

Alma Georgina Navarrete Alcalá (2003, [Tesis de doctorado])

En este trabajo de tesis se presentan resultados experimentales de la reflectividad y de la distribución angular de la parte incoherente del coeficiente diferencial de reflexión en el esparcimiento de luz por superficies rugosas aleatorias uni y bidimensionales. Las mediciones fueron hechas para las polarizaciones s y p. Las muestras fueron fabricadas en fotorresina y metalizadas con oro. Los perfiles de las superficies constituyen una buena aproximación a procesos aleatorios gaussianos con funciones de correlación gaussianas. Para incluir casos en los que el detalle lateral de la rugosidad de la superficie es menor o comparable a la longitud de onda de la luz, las mediciones fueron hechas en el infrarrojo a las longitudes de onda 5.5 y 10.6 um. Asimismo, se utilizaron superficies rugosas con desviaciones estándar de alturas de una pequeña fracción de la longitud de onda. La parte coherente del coeficiente diferencial de reflexión (reflectividad) es comparada con resultados de tres teorías perturbativas (de amplitudes pequeñas, de fase y de autoenergía) y con resultados basados en la aproximación de Kirchhoff. Además, para las superficies unidimensionales se hace también la comparación con similitudes numéricas rigurosas del problema. Para la parte incoherente se hace la comparación de los resultados experimentales con resultados basados en la aproximación de Kirchhoff y con las teorías perturbativas de amplitudes pequeñas y de fase. Al igual que para la parte coherente, para las superficies unidimensaionales se hace la comparación con simulaciones numéricas rigurosas del problema.

Luz - Esparcimiento, Polarización CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA OPTICA FÍSICA OPTICA FÍSICA

Quantum interference in the resonance fluorescence of a J = 1 / 2 − J ′ = 1 / 2 atomic system: Quantum beats, nonclassicality, and non-Gaussianity

HECTOR MANUEL CASTRO BELTRAN (2024, [Artículo])

We study theoretically quantum statistical and spectral properties of the resonance fluorescence of a single atom or system with angular momentum J=1/2−J′=1/2 driven by a monochromatic linearly polarized laser field, due to quantum interference among its two antiparallel π transitions. A magnetic field parallel to the laser polarization is applied to break the degeneracy (Zeeman effect). In the nondegenerate case, the π transitions evolve at different generalized Rabi frequencies, producing quantum beats in the intensity and the dipole-dipole, intensity-intensity, and quadrature-intensity correlations. For a strong laser and large Zeeman splitting the beats have mean and modulation frequencies given by the average and difference, respectively, of the Rabi frequencies, unlike the beats studied in many spectroscopic systems, characterized by a modulated exponential-like decay. Further, the Rabi frequencies are those of the pairs of sidebands of the Mollow-like spectrum of the system. In the two-time correlations, the cross contributions, i.e., those with products of probability amplitudes of the two π transitions, have a lesser role than those from the interference of the probability densities. In contrast, there are no cross terms in the total intensity. We also consider nonclassical and non-Gaussian properties of the phase-dependent fluorescence for the cases of weak to moderate excitation and in the regime of beats. The fluorescence in the beats regime is nonclassical, mainly from third-order dipole fluctuations, which reveal them to be also strongly non-Gaussian, and their quadrature spectra show complex features around the Rabi frequencies. For small laser and Zeeman detunings, a weak to moderate laser field pumps the system partially to one of the ground states, showing slow decay in the two-time correlations and a narrow peak in the quadrature spectra.

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA

MÉTODOS ÓPTICOS PARA LA DETECCIÓN DEL FENÓMENO FOTOACÚSTICO Y SU APLICACIÓN EN LA RECONSTRUCCIÓN DE IMÁGENES

Yanier Ojeda (2023, [Tesis de doctorado])

"El efecto fotoacústico es un fenómeno físico aplicado en la imagenología biomédica. Desarrollar métodos innovadores para la detección de señales ultrasónicas inducidas mediante la absorción de pulsos láser es determinante para ampliar el rango de operación de las pruebas fotoacústicas. En este trabajo, motivados por su sensibilidad y ancho de banda, se exploraron un conjunto de métodos ópticos para la detección de ultrasonido. Se evaluó un método de campo completo basado en un sistema Schlieren que permitió capturar una instantánea del campo de presiones que se propagó desde la muestra hacia el medio circundante."

Fotoacústica Schlieren Ultrasonido Tomografía Imágenes Óptica CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA OPTICA FÍSICA OPTICA FÍSICA

Síntesis y caracterización de SnO2 macroporoso usando microesferas de polimetilmetacrilato

JOSE LUIS MENDOZA CASTELLANOS (2022, [Tesis de doctorado])

En el presente trabajo de tesis se obtuvieron recubrimientos

macroporosos de dióxido de estaño (SnO2) y dopado con Flúor (SnO2:F) por el

método “Doctor Blade”. Como sal precursora se utilizó Tetracloruro de estaño

pentahidratado (SnCl4-5H2O) y como dopante Fluoruro de amonio (NH4F). Las

esferas de Polimetilmetacrilato (PMMA) obtenidas mediante polimerización por

emulsión se utilizaron como platilla para obtener el material macroporoso de

SnO2 y SnO2:F. Los métodos de secado usados después del depósito de los

recubrimientos fueron de gran importancia y cruciales para evitar la formación

de imperfecciones y grietas en los recubrimientos, se propusieron dos: un

secado en un sistema cerrado (SC) y un sistema abierto (SA). Ambos procesos

de secado fueron seguidos de tratamientos térmicos para eliminar la plantilla de

PMMA. Por último, se midió la resistencia eléctrica en aire de los materiales,

obteniendo 40,855 y 5,921 Ω para el SnO2 y SnO2:F, respectivamente. Los

materiales obtenidos muestran una ligera sensibilidad al exponerse a 500 ppm

de CO lo que los hace candidatos para el sensado de este gas y algunos otros.

SÍNTESIS SnO2 CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA QUÍMICA FÍSICA OTRAS OTRAS

Arbustos y pastos para restablecer la cobertura vegetal en zonas áridas del Sur de Bolivia

Santiago Lopez-Ridaura Ravi Gopal Singh (2022, [Libro])

Pastos CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA AGRICULTURA DE CONSERVACIÓN SUELO COBERTURA DE SUELOS FERTILIDAD DEL SUELO CAMBIO CLIMÁTICO GANADERÍA VEGETACIÓN ARBUSTOS CONSERVATION AGRICULTURE SOIL LAND COVER CLIMATE CHANGE ANIMAL HUSBANDRY VEGETATION SHRUBS

OPTICAL PROPERTIES OF BLUE PHOSPHORENE CONSIDERING MANY-BODY EFFECTS

Juan Jose Nava (2023, [Tesis de maestría])

"The electronic band structure of blue phosphorene was obtained by using Density Functional Theory within the Generalized Gradient Approximation. It is observed, based on its band structure, that blue phosphorene shows a semiconducting nature, with an indirect band gap. The energy corrections to the bands were calculated in a specific set of k points within the irreducible Brillouin zone by employing the GW approximation and the complete quasiparticle band structure was determined by using maximally-localized Wannier functions. The excitonic spectrum is obtained and compared with both the independent-particle and GW optical response."

DFT Primeros principios BSE GW Función dieléctrica CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA ÓPTICA

GENERAL STUDY OF CLASSICAL AND NONCLASSICAL CONTRIBUTIONS OF TWO PHOTON ABSORPTION PROCESS IN ORGANIC MOLECULES

Freiman Estiven Triana Arango (2023, [Tesis de doctorado])

"Two-photon absorption (TPA), a nonlinear optical phenomenon, is gaining attention for applications like laser scanning, microscopy, and therapy. Recent research explores entangled two photon absorption (ETPA) using correlated photons but faces debates regarding its magnitude and detection. This study introduces a novel method using changes in Hong-Ou-Mandel (HOM) interferogram visibility to probe ETPA's presence. It employs Rhodamine B dye and entangled photons at around 800nm to investigate conditions conducive to observing ETPA-induced changes. This innovative approach distinguishes genuine ETPA signals from linear optical losses often masquerading as ETPA effects, addressing a significant field challenge."

Two-photon absorption Entangled two-photon absorption Hong-Ou-Mandel HOM dip visibility Joint Spectral Intensity Entangled photons CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA OPTICA NO LINEAL OPTICA NO LINEAL

DESIGN AND FABRICATION OF SPECIAL PHOTONIC CRYSTAL FIBERS WITH HIGH COUPLING OF THE FUNDAMENTAL MODE TO LEAKY MODES FOR REFRACTIVE INDEX

Johan Sebastian Buriticá Bolaños (2023, [Tesis de maestría])

"This work explores the possibility of implementing a detection mechanism in optical fibers called “Lossy Mode Resonance” (LMR), which has begun to grow in popularity because, compared to other similar detection mechanisms in the area of optical fibers, has high flexibility with respect to its implementation."

Crystal Fiber sensor Leaky modes LMR CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA FIBRAS ÓPTICAS FIBRAS ÓPTICAS

Dosimetría termoluminiscente de cristales de KCl:Eu2+ y KBr:Eu2+ irradiados con luz UV y radiación ionizante.

Rodrigo Meléndrez Amavizca (1996, [Tesis de doctorado])

Recientemente, se han realizado desarrollos muy importantes relacionados con la fabricación e investigación de nuevos materiales termoluminiscentes. Estos deben ser adecuados para la detección y medición de la radiación ionizante (rayos x, α, β y ϒ) y no ionizante (luz ultravioleta). El estudio de estos materiales tiene muchas aplicaciones médicas; por ejemplo en rayos x, quimioterapia y en investigaciones científicas relacionadas con el cáncer humano y el medio ambiente (agujero de ozono). En el presente trabajo, estudiamos las propiedades termoluminiscentes de los cristales de KCl:Eu2+ irradiados con luz UV (202 y 240 nm), rayos x, α, β, y ϒ. En el caso del KBr:Eu2+, solamente irradiamos con luz UV (202 y 240 nm) y rayos x suaves; sin embargo, en el último caso escogimos distintos tratamientos térmicos (773 y 873 K) durante media hora. Las curvas de TL del KCl:Eu2+ irradiado con radiación ionizante y luz UV (202 nm) muestran características comunes; un pico de alta intensidad alrededor de 470 K y uno de baja intensidad cerca de 370 K. Sin embargo, para muestras irradiadas con luz de 240 nm, el pico de TL de 470 K es bajo en intensidad mientras el pico de TL de 370 K tiene una alta intensidad. Las curvas de TL del KBr:Eu2+ irradiado con luz UV de 202 nm al igual que con rayos x suaves son muy similares. Irradiando con luz UV de 240 nm obtenemos una curva de TL más complicada (deconvolución de seis picos de TL). Todos los picos tienen una respuesta lineal de la TL integrada como función del tiempo de irradiación, excepto el primer pico (337 K) el cual no tiene dicho comportamiento que podría ser debido a su fuerte fading. En resumen, los detectores termoluminiscentes de KCl:Eu2+ y KBr:Eu2+ son adecuados para aplicaciones dosimétricas tanto para radiación ionizante como no ionizante. Además, hemos obtenido las curvas de excitación de TL de cristales mixtos KBrxCl1-x : Eu2+. En los casos de x ≥ 0.50 encontramos dos picos; el primero está centrado en 205 nm, asociado con la banda a del KBr puro (Kristianpoller N. e Israeli M., 1970). El segundo pico está en la región de 230 a 240 nm, dependiendo del ion Eu2+ en el cristal mixto. Los picos de 230 y 238 nm en el KClLEu2+ y KBr:Eu2+ respectivamente, son los límites para x=0 y x=1 en los cristales mixtos. Para el caso de x ≤ 0.40 solamente observamos el segundo pico. Los resultados de nuestro trabajo están de acuerdo con los obtenidos por (Aguirre de Carcer et al, 1988). Las bandas de luminiscencia de la termoluminiscencia que observamos en el KCl:Eu2+ estén centrados en 419 nm, debidos a los dipolos de europio y es posible que tengamos a dos bandas anchas traslapadas en 439 y 478 nm, que son debidas a precipitados metaestables del tipo EuCl2. En el caso del KBr:Eu2+ tenemos dos bandas, una centrada en 423 nm, debida a la emisión de europio y otra en 459 nm debida a precipitados metaestables del tipo EuBr2.

Recently, there have been many significant developments related with the fabrication and performance of new thermoluminescent (TL) materials. These materials must be adequate to detect and measure ionizing (x-rays, x, α, β, and ϒ) and non-ionizing (UV light) radiation. These materials have many medical applications; for example in x-rays, chemotherapy and scientific research related with human cancer and the environment (the ozone hole). In the present work, we study the thermoluminescent properties of the KCl:Eu2+ single crystals irradiated with UV light (202 and 240 nm), x-rays, x, α, β, and ϒ. In the case of the KBr:Eu2+, we have irradiated only with UV light (202 and 240 nm) and soft x-rays, however in the last case, we have chosen different annealing treatments (773 and 873 K) during half an hour. The TL glow curves of KCl:Eu2+ irradiated with ionizing radiation and UV light (202 nm) show common features; a high intensity peak around 470 K and a low intensity one near 390 K. However, for samples irradiated with 240 nm UV light the 470 K TL peak is low in intensity while the 370 K TL peak has high TL intensity. The glow curves of TL for the KBr:Eu2+ irradiated with UV light of 202 nm as well as with soft x-rays is very similar. Irradiation with UV light of 240 nm give rise to a TL glow curve more complicated (deconvolution of six TL peaks). All peaks have a linear response when the integrated TL is plotted as a function of irradiation time, except for the first peak (337 K). This could be due to its strong fading properties. In short, the KCl:Eu2+ and KBr:Eu2+ thermoluminescent detectors are suitable for dosimetric application with either ionizing or non-ionizing sources of irradiation. Furthermore, we have obtained the TL excitation curves of KBrxCl1x:Eu2+ mixed crystals. In the cases of x ≥ 0.50 we have found two peaks; the first one is centered at 205 nm, and associated with the band of pure KBr (Kristianpoller N. and Israeli M., 1970). The second peakis in the region of 230 to 240 nm, depending of the Eu2+ ion on the host of mixed crystals. The 230 and 238 nm peaks in KCl:Eu2+ and KBr:Eu2+ crystals respectively, are the limit case for x=0 and x=1 in the mixedcrystals. In the case of x ≤ 0.40 we have observed only the second peak. The results of our work are in agreement with that of Aguirre de Carcer et al, (1988). The luminescence of the TL bands that we have observed in KCl:Eu2+ are centered at 419 nm, due to the europium dipoles, and it is possible that we have two overlapped broad bands at 439 and 478 nm, due to metastable EuCl2- type precipitates. In the case of KBr:Eu2+, these are two bands, one centered at 423 nm, associated to the europium emission and a second one in 459 nm attributed to a metastable EuBr2 -type precipitate.

Dosimetría temoluminescente, Cristales - Termoluminiscencia CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS

Topical issue on dynamics and photodynamics: from isolated molecules to the condensed phase

RAMON HERNANDEZ LAMONEDA (2023, [Artículo])

The well-established and rapidly expanding field of molecular processes in excited systems, facilitated

by the use of light sources, garners significant research interest from numerous experimental and theoretical groups worldwide. This highly interdisciplinary field establishes extensive connections with atomic, molecular and optical physics, astrophysics, biophysics, physical chemistry, solid-state physics and even molecular biology. The present topic provides an advanced overview of research activities in cutting-edge areas such as ultrafast lasers, nanoscale systems, atomic and molecule collisions on surfaces and molecular photofragmentation processes. The contributions to this subject encompass experimental, theoretical and computational studies conducted both at the fundamental level, exploring elementary mechanisms, and at a more applied level, addressing the requirements of diverse applications in nanotechnology and materials science.

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