Tesis profesional presentada por Ana María Contreras Reyes

Licenciatura en Física. Departamento de Física y Matemáticas. Escuela de Ciencias, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: Dr. Olegario Alarcón Waess
Vocal y Director: Dr. Victor Andreevich Vysloukh Enisova
Secretario: Dr. Wolf Luis Mochan Backal

Cholula, Puebla, México a 3 de diciembre de 2003.

Resumen

En este trabajo se presenta el cálculo de la fuerza de Casimir entre dos placas metálicas tomando en cuanta los efectos de dispersión espacial tales como la excitación de plasmones. Empleamos una formulación que consiste en describir a cada uno de los materiales a través de sus amplitudes de reflexión, sin requerir a priori un modelo específico de su respuesta dieléctrica. Esto permite aplicar las fórmulas resultantes a materiales arbitrarios, siempre y cuando podamos calcular o medir sus propiedades ópticas. Utilizamos el modelo hidrodinámico, en el cual el metal se describe por un plasma degenerado formado por el gas de electrones de conducción y un fondo positivo inmóvil. El principio de exclusión lleva a una compresibilidad finita del gas de electrones, a una dependencia de la respuesta dieléctrica en el vector de onda y a la propagación de ondas longitudinales, llamadas plasmones. La penetración de dichos plasmones aumenta la distancia efectiva entre los conductores, reduciendo la fuerza de Casimir entre ellos.

Índice de contenido

Portada (archivo pdf, 182 kb)

Agradecimientos y Dedicatorias (archivo pdf, 23 kb)

Índices (archivo pdf, 43 kb)

Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 137 kb)

  • 1.1 El Oscilador Armónico
  • 1.2 Los Modos del Campo Electromagnético como Osciladores Armónicos
  • 1.3 Cuantización del Campo
  • 1.4 Efecto Casimir
  • 1.5 Interacción entre Conductores Perfectos
  • 1.6 Fuerza de Casimir en Materiales Reales
  • 1.7 Dispersión Espacial
  • 1.8 Descripcióm de la Tesis

Capítulo 2. Deducción de la Fuerza de Casimir (archivo pdf, 207 kb)

  • 2.1 Sistema Real
  • 2.2 Sistema Ficticio

Capítulo 3. Efectos de Bulto (archivo pdf, 188 kb)

  • 3.1 Dispersión Espacial
  • 3.2 Teoría de metales

Capítulo 4. Propiedades Ópticas de Metales (archivo pdf, 144 kb)

  • 4.1 Ecuaciones de Fresnel
  • 4.2 Ecuaciones de Fresnel con Inclusión de Ondas Longitudinales

Capítulo 5. Cálculo de la Fuerza de Casimir (archivo pdf, 80 kb)

  • 5.1 Fuerza de Casimir entre Metales Locales
  • 5.2 Fuerza de Casimir entre Metales con Dispersión Espacial

Capítulo 6. Procedimiento y Resultados (archivo pdf, 142 kb)

Capítulo 7. Conclusiones (archivo pdf, 48 kb)

Referencias (archivo pdf, 57 kb)

Contreras Reyes, A. M. 2003. Efectos de la dispersión espacial en las Fuerzas de Casimir. Tesis Licenciatura. Física. Departamento de Física y Matemáticas, Escuela de Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Diciembre. Derechos Reservados © 2003.