In this work we will deal with the effects of a coherent electromagnetic field acting on an atomic dipole gas confined to a cavity. It is known from (5) that in such conditions, if we a have moderately dense sample of N 2-level atoms, we can observe the presence of superradiance, i.e., the enhanced emission of a coherent pulse of intensity proportional to N² and, in a smaller scale, the enhanced absorption as well (14). When coupling this sample to a quantum electromagnetic field via Tavis-Cummings interaction we are able to enhance even more the superabsorption as well as the superemission to a lesser degree in such a way as to almost equate the intensities of both processes and give rise to interleaved oscillations between them in both field and sample resulting in the phenomenon of many-body Rabi oscillations described in (1). However, it is to expect that, due to momentum conservation, such a phenomenon would cause a deflection on the atoms of the sample in a small time interval, after which we would have a mesoscopic superposition containing all the information related to the prior state. Our main goal is the study of the deflection suffered by the atoms of such a sample and how it relates to the state before the emission. We solve the time-dependent non-linear Hamiltonian related to the superradiant emission/superabsorption via the Lewis-Riesenfeld invariant method. At the end we will show how the macroscopic states were prepared to obtain our results.

Neste trabalho lidaremos com os efeitos de um campo eletromagnético agindo sobre um gás de dipolos atômicos confinado a uma cavidade. Sabe-se por (5) que sob tais condições, se tivermos uma amostra moderadamente densa de N átomos de dois níveis, podemos observar a presença do fenômeno da super-radiância, i.e., a emissão amplificada de um pulso coerente com intensidade proporcional a N² bem como, em menor escala, uma absorção amplificada (14). Ao acoplar esta amostra a um campo eletromagnético através da interação de Tavis-Cummings somos capazes de aumentar ainda mais a intensidade da super-absorção assim como a da super-emissão em menor grau, de tal forma que estas serão praticamente igualadas e darão origem a oscilações que irão intercalar cada processo em ambos campo e amostra resultando no fenômeno de oscilações de Rabi de muitos corpos descritas em (1). No entanto, é esperado que devido a conservação de momento tal fenônemo cause uma deflexão nos átomos da amostra em um pequeno intervalo de tempo, depois do que teríamos uma superposição mesoscópica contendo toda informação do estado anterior. Nosso principal objetivo é o estudo da deflexão sofrida pelos átomos dessa amostra e a relação dessa com o estado antes da emissão. Nós resolveremos o problema da Hamiltoniana não-linear dependente do tempo através do método de invariantes de Lewis- Riesenfeld. E por fim mostraremos como os estados macroscópicos foram preparados para obter os resultados.