Faça o download da tese completa na versão em PDF - A Biblioteca ...

Para entender como um único feixe altamente focalizado é capaz de capturar
uma partícula, mesmo contra um campo gravitacional, vamos analisar apenas a
trajetória de dois raios meridionais, simétricos, que se encontrariam com o eixo z na
posição z
0
se não sofressem desvio devido ao centro espalhador. Vamos considerar que
a partícula espalhadora é uma esfera com o eixo na vertical oposto à gravidade,
conforme pode ser visto na Figura 3 e na Figura 4. Podem ocorrer quatro situações
distintas dependendo se o índice de refração da esfera n1 for maior, ou menor, do que o
índice de refração do meio externo n2, e se a posição do foco é positiva, z
0
> 0, ou
negativa, z
0
< 0. Quando n1 > n2, o raio se aproxima da normal ao entrar na partícula e se
afasta da mesma ao sair. O oposto ocorre se n1 < n2. Assim, para n1 > n2 e z
0
> 0, a
trajetória será como mostra a Figura 3 a. Já se n1 > n2 e z
0
< 0, será como na Figura 3 b.
Nota‐se então que a diferença entre esses casos, z
0
> 0 e z
0
< 0, é que o raio se inclina
para “baixo” ou para “cima”. A situação se inverte quando n1 < n2, conforme apresenta a
Figura 4.
raio incidente
raio incidente
z 0
g
z 0
n 1
> n 2
z 0 > 0
raio refratado n 1
> n 2
z 0 < 0
raio refratado
Figura 3. Trajetórias dos raios para n1 > n2.
g
raio incidente
raio incidente
raio refratado
z 0
n 1 < n 2
z 0 > 0
z 0
raio refratado
n 1 < n 2
z 0 < 0
Figura 4. Trajetórias dos raios para n1 < n2.
10