Programa de Profesores Visitantes 2016

Departamento de Física, FCEN, UBA

Título: Uso de osciladores mecánicos para la medición precisa de fuerzas

Profesor: Dr. Ricardo Decca, Indiana University, Purdue University Indianapolis (USA)

Contacto en el DF y consultas: Dra. Andrea Bragas, bragas@df.uba.ar

Fecha y horarios: 21 de marzo al 1 de abril, lunes a viernes de 10 a 13hs (8 clases de 3 horas c/u). Aula a confirmar

Requisitos: Estudiantes avanzados de licenciatura en física y estudiantes de doctorado. Mecánica clásica y cuántica, electromagnetismo. Se aconseja conocimiento de maple, mathematica o equivalente.

Inscripción: enviando un e-mail a bragas@df.uba.ar, hasta el 15 de marzo

Tópicos:

-Osciladores mecánicos: Principios, ruido intrínseco en amplitud y frecuencia, fuentes externas de ruido. Estabilidad. Límites.

-Sistemas de medición: Frecuencia o posición. Capacidad, sistemas ópticos, sistemas mixtos.

-Fabricación de osciladores: Osciladores de hilos de torsión, sistemas microelectromecánicos.

-Medición de fuerzas: Calibración. Mediciones. Interpretación. Errores.

-Ejemplos: Fuerza de Casimir. Fuerzas hipotéticas.

Las clases serán teórico-prácticas, con evaluación final. Está en trámite el otorgamiento de puntos.

Objetivos: El curso está diseñado para que, dada una fuerza que se desea medir, los estudiantes sean capaces de diseñar y construir (o al menos saber cómo construir) un oscilador, teniendo en cuenta potenciales errores. También estarán capacitados para analizar los errores, estimar su importancia y determinar estrategias para minimizar dichos errores.

Bibliografía: No hay un texto que cubra el curso. El material es principalmente extraído de publicaciones y de fotocopias de libros que serán facilitadas a los alumnos.

Algunos libros interesantes:

Casimir physics, Ed. by Dalvit, Miloni, Roberts and da Rosa.
Forces of the quantum vacuum:An introduction to Casimir physics, Ed. by Simpson and Leonhart.
Advances in the Casimir effect, Bordag, Klimchitskaya, Mohideen, and Mostepanenko.
The search for the fifth force, Aronson, Fischbach, and Talmadge.

Algunos papers relevantes:

Limits in force microscopy, Smith, Rev. Sci. Instruments. 66, 3191 ('95).
Interplay of driving..., Zhang et al . PRL 113, 255502 ('14).
Tests of the gravitational..., Kapner et al., PRL 98, 021101 ('07).
Thermal nonlinearities in a nanomechanical oscillator, Giesler, Novotny, and Quidant, Nature Physics 9, 806 ('13).
Optical trapping, Neumann and Block, Rev. Sci. Instruments 75, 2787 ('04)