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1 Questões pendentes 1. 1.Como é a parte óptica do mouse óptico? 2. 2.Qual é a eq de propagação dos raios dentro de uma FO para o caso de meio com n parabólico.

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1 1 Questões pendentes 1. 1.Como é a parte óptica do mouse óptico? 2. 2.Qual é a eq de propagação dos raios dentro de uma FO para o caso de meio com n parabólico 3. 3.Sobre a lente selfoc? 4. 4.Pq qdo se tem a cubeta de água+álcool o feixe de luz se curva para cima? 5. 5.Pq qdo se tem a cubeta de água+açúcar o feixe de luz se curva para abaixo?

2 2 GRIN Logo após algumas horas (~4) em repouso da solução de água com açúcar (~700 gr de açúcar + 1lt de água)...Vagarosamente adicionamos mais água (sem provocar muita turbulência) Pronto para a demonstração

3 3 Grin = Gradient Index

4 4 Noções sobre estado sólido

5 5 Rede cristalina Kittel, Charles Introduction to solid state physics. Biblioteca IFSC

6 6 Características de planos numa rede Densidade de átomos por plano Relação de índices dos planos com a separação

7 7 Redes de Bravais

8 8 Rede cristalina = rede + base

9 9 Outra forma de representar

10 10 Descrição de uma rede R 0 = R + m 1 a 1 + m 2 a 2 + m 3 a 3 Vetores primitivos a i Translação

11 11 Célula unitária

12 12 BCC Film BCCBCC

13 13 CsCl Cúbico simples ou cúbico de corpo centrado?

14 14 FCC - Empacotamento fechado

15 15 Cristais O = Octaedro T = Tetraedro Filme NaCl e CaF 2NaClCaF 2

16 16 NaCl Qual é a base? NaCl

17 17 Empacotamento fechado Film HCPHCP

18 18 Novas estruturas Premio Nobel de Química 1996 (1985) Robert F. Curl, Jr., Rice University, Houston, USA Sir Harry W. Kroto FRS, University of Sussex, Brighton, UK Richard E. Smalley, Rice University, Houston, USA Buckminster Fuller's Dome - Expo '67 Montreal Courtesy of B. Eggen (Univ. of Sussex)

19 19 Outras estruturas

20 20 Exemplo de fulereto K 3 C 60 Material com propriedades supercondutoras (Tc = 20 K)

21 21 Uma situação importante para todos os efeitos na formação de uma estrutura cristalina Raio atômico e raio iônico de alguns elementos em pm

22 22 Como identificar a posição dos átomos?

23 23 Lei de Bragg Sistema cristalino Sistema cristalino imperfeito Sistema amorfo Lei de Bragg n = 2d sen = f = n = 2dsen

24 24 Como identificar os planos de reflexão?

25 25 Índices de Miller Especificação de um plano de átomos por um conjunto de números hkl Intersecção x 1 y 1 z 1 com sistema de eixos coordenados xyz um número s tal que o produto de s vezes o recíproco das intersecções x 1 y 1 z 1 dará o menor conjunto de números inteiros com a mesma proporção de 1/x 1 1/y 1 1/z 1 Assim: h = s/x 1 k = s/y 1 l = s/z 1 Muito útil para sistemas cúbicos

26 26 Como está relacionada a rede direta com os índices de Miller ? a Plano 3x + y =a y x d r Intersecção com os eixos: 1/3 e 1/1 Índices de Miller: 1 3 Plano (13) Direção normal ao plano: [31] Eq. do plano:

27 27 Notação para famílias de planos e direções famíliasingular planos {hkl} (hkl) direções [uvw] Normal de um plano com índices (hkl) é [hkl] para sistema cúbico (não é geral) Ângulo entre duas direções: Distância d entre planos adjacentes com índices (hkl) é:

28 28 Distribuição de densidade eletrônica

29 29 Distribuição de densidade eletrônica do NaCl Na => 1s 2 2s 2 p 6 3s 1 Cl => 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 5

30 30 Outras ferramentas necessárias

31 31 Rede recíproca Como descrever a morfologia de um cristal Difração de Raios-X Estrutura eletrônica Definição de bandas

32 32 Rede recíproca

33 33 FCC – rede recíproca

34 34 Hexagonal – rede recíproca

35 35 Como é a contribuição para a intensidade das linhas do difratograma?

36 36 Fator de estrutura Espalhamento por um elétron Espalhamento por um átomo Espalhamento por uma célula

37 37 Espalhamento por um elétron O que estamos procurando? Intensidade do feixe espalhado por um elétron de carga e e massa m a uma distância r do elétron e um ângulo entre a direção de espalhamento e a direção de aceleração do elétron J.J. Thomson [ref. Reitz & Milford, Melissinos] Como é a intensidade num ponto P?

38 38 média Raios-X na direção Ox Eq de Tomson para o espalhamento de um feixe de Raios-X por um elétron

39 39 Espalhamento por um átomo Fator de estrutura atômico

40 40 Espalhamento por uma célula

41 41 Exemplos:

42 42

43 43 Elements of x-ray diffraction B. D. Cullity Localização: IFSC-F /548.83^C967e^2 ed.^e.4

44 44 E como é em materiais não cristalinos? Radiografias de alta definição

45 45 WILLIAM CONRAD ROENTGEN – Raio-X Art of Roentgen's X-ray apparatus for imaging hand FIRST X-RAY ANNA BERTHA ROENTGEN'S HAND

46 46 Novas técnicas de imagem de R-X. Physics Today Julho 2000

47 Óptica de Raios-X


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