Efisica

Focalização de um feixe Gaussiano

 


Ao incidirmos um feixe de luz colimada (s = ) sobre uma lente de distância focal f, sabemos que o feixe será focalizado no plano focal (s’= f). Uma pergunta que podemos fazer é sobre o diâmetro da mancha focal. De acordo com o que vimos com respeito à magnificação transversal, o tamanho desta mancha deveria ser nulo, pois s = . Entretanto, um formalismo mais completo, que leva em conta a natureza ondulatória da luz e o perfil gaussiano do feixe, prediz que a mancha focal tem um raio da ordem de:

(3.22)

onde D é o diâmetro do feixe na lente, w é o raio da mancha focal e l o comprimento de onda da luz. Este efeito está associado ao fenômeno de difração, que será apresentado no Cap. IX e aparece naturalmente da solução da equação de ondas eletromagnéticas em meios com simetria cilíndrica, como demonstraremos no próximo capítulo. Assim, quanto menor l, mais focalizada será a luz. Este “detalhe” é muito importante para a foto-litografia, onde para se conseguir altíssima integração, deve-se utilizar luz ultra-violeta, geralmente conseguida através de um laser do tipo excimer.


 

 

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