18 369 Métodos Matemáticos em Nanophotonics Primavera 2008

Como controlamos a luz na escala de um único comprimento de onda? Para projetar dispositivos ópticos modernos, você deve entender a estrutura matemática que governa o eletromagnetismo em materiais estruturados. Este curso fornece um ponto de entrada claro e acessível na física e matemática da nanofotônica, preenchendo a lacuna entre o eletromagnetismo clássico e a física de estado sólido. Você fará a transição de uma compreensão básica das equações de onda para analisar fenômenos ópticos complexos, como lacunas de banda fotônica, luz lenta e guia de ondas. Ao estudar as estruturas matemáticas por trás desses comportamentos, você obterá as ferramentas teóricas necessárias para modelar, analisar e prever como a luz se comporta em mídia nanoestruturada. O que você aprenderá: Entenda os conceitos fundamentais de eletromagnetismo, equações de Maxwell e propagação de ondas em meios estruturados; Aplique álgebra linear e formulação de eigensistema para resolver equação de onda eletromagnética; Use o teorema de Bloch para analisar estruturas periódicas e calcular lacunas de banda fotônica; Explore teoria de grupos e simetria princípios para prever o comportamento óptico e leis de conservação; Analisar sistemas ópticos usando métodos de perturbação e teoria de modo acoplado; Estudar formulações computacionais modernas e conceitos de design inverso usados na pesquisa nanofotónica contemporânea. Este curso começa com a terminologia essencial e a física básica da interação luz-matéria antes de guiá-lo através dos métodos algébricos e de perturbação usados para resolver problemas ópticos do mundo real. Através de explicações escritas estruturadas, provas matemáticas e exercícios conceituais, você construirá uma base teórica sólida. Este programa é projetado para iniciantes em matemática aplicada, física ou engenharia que desejam explorar a nanofotônica sem exigir conhecimento prévio avançado. Comece a ler hoje para desvendar os segredos matemáticos da luz estruturada.