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Among the effects induced by the interaction of radiation with matter, one of the longstanding issues is the definition of the momentum of a traveling photon in a dielectric material. Several formalisms have been developed, and the formulations of Abraham and Minkowski have attracted considerable attention especially due to their controversial nature, the so-called Abraham-Minkowski controversy. Minkowski proposed that the momentum of the photon in a dielectric is proportional to its refractive index, n, and to the photon momentum in the vacuum, p0, that is pM = np0. In contrast, Abraham proposed that the momentum of the photon in the medium is proportional to the momentum in the vacuum and inversely proportional to the refractive index of the medium, such that pA = p0=n. There is no direct method for answering this question yet. However, the passage of a photon through a medium exerts a force, causing a radiation pressure on this medium, that has already been studied for a long time. This work presents a study on the effects of forces induced by radiation at dielectric materials interfaces, specifically at the air/water interface. It provides further advancements in trying to define the real photon momentum in dielectric medium and how the force is generated in the medium. It was used an adapted Photothermal Mirror setup and evaluated the surface deformation of water in diferent configurations of the experimental arrangement. In these arrangements, the laser beam passes through the interface air ! water, water ! air and air ! water ! air (double excitation). It is considered changes in the radial dimensions of the incident beam and we look at what was said to be an experimental evidence that agrees with the prediction of Abraham. All experimental results are compared with numerical models using the Finite Element Method to understand the contributions of radiation forces acting on the surface and in the water volume Dos efeitos induzidos pela interação radiação-matéria, uma das questões mais duradouras ainda existente é a definição do momento do fóton viajando por um material dielétrico. Diversos formalismos foram desenvolvidos; entretanto, os formalismos de Abraham e Minkowski obtiveram maior destaque por serem confliituosos, criando a controvérsia de Abraham-Minkowski. Minkowski propôs que o momento do fóton em um dielétrico seria proporcional ao seu índice de refração, n, e ao momento do fóton no vácuo, p0, tal como pM = n p0. Por outro lado, Abraham propôs que o momento do fóton no meio seria proporcional ao momento no vácuo e inversamente proporcional ao índice de refração do meio, de tal forma que pA = p0=n. Até agora, não foi possível obter a resposta para essa questão por nenhum método direto. Mas a passagem de um fóton por um meio exerce uma força, causando uma pressão de radiação sobre esse meio, que também já vem sendo estudada a muito tempo. Este trabalho apresenta um estudo sobre os efeitos das forças induzidas por radiação em interfaces entre materiais dielétricos, especificamente: na interface ar/água. Proporciona mais avanços na tentativa de definir o verdadeiro momento do fóton em meios dielétricos e como se dá a força gerada nesse meio. É utilizado um arranjo experimental da técnica de Espelho Fototérmico adaptado e avalia-se a deformação superficial da água em diferentes configurações do arranjo experimental. São apresentados experimentos em que um feixe laser atravessa a interface nos sentidos ar ! água, água ! ar e ar ! água ! ar (dupla excitação). Considera-se a mudança nas dimensões radiais do feixe incidente e ainda analisamos o que foi dito ser a evidência experimental que concorda com a previsão de Abraham. Todos os resultados experimentais são comparados com modelos numéricos utilizando o Método dos Elementos Finitos para compreender as contribuições das forças de radiação atuantes na superfície e no volume de água vii, 103 f

The thermal mirror method has been widely investigated both theoretically and experimentally over the past few years. The thermal mirror technique relies on measuring the time evolution of a laser induced thermoelastic displacement in solid sample. The amplitude of this effect is directly related to the optical absorption coefficient and thermal expansion coefficient. In addition, the time evolution depends on the thermal diffusion properties. Monitoring this dynamic effect allow us to access thermal optical and mechanical properties of the materials. Effects as fluid heat coupling and sample size has been considered as improvement of the initial model. Here, we consider experimental results to validated the sample size effects on the physical properties of different optical glasses. We show that consistent physical properties could be obtained when sample thickness is taken into account. A técnica de Espelho Térmico tem sido amplamente investigada tanto teoricamente quanto experimentalmente ao longo dos últimos anos. A técnica baseia-se na medida da evolução temporal do deslocamento termoelástico induzido por laser em amostras sólidas. A amplitude deste efeito é diretamente relacionada ao coeficiente de absorção óptica e ao coeficiente de expansão térmica, e a evolução desse efeito no tempo depende das propriedades de difusão térmica da amostra. Monitorando este efeito dinâmico, é possível acessar às propriedades térmicas, ópticas e mecânicas de materiais. Aqui, consideramos resultados experimentais para validar os efeitos do tamanho finito da amostra sobre as propriedades físicas de diferentes vidros ópticos. Nós mostramos que propriedades físicas consistentes podem ser obtidas quando a espessura da amostra é levada em conta. viii, 77 f

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) No intuito de reciclar módulos fotovoltaicos, cedido pela Universidade Tecnológica do Paraná – Campus Pato Branco/PR, pesquisadores têm investigado formas de mitigar essa problemática. Com a expansão do uso dos painéis fotovoltaicos, para a geração energética, estudos preveem um acúmulo de até 78 milhões de toneladas de resíduos de painéis fotovoltaicos em 2050. Dessa forma, neste trabalho foram estudadas as composições do módulo e a reciclagem da cobertura de vidro do painel, pois o vidro de um painel solar de silício é responsável por cerca de 2/3 do peso do dispositivo. Os métodos de reciclagem geralmente exigem que o painel seja quebrado, o que mantém a tampa de vidro em fragmentos de baixo valor. Aqui, demonstramos que o vidro pode ser recuperado sem quebrar por meio de um processo técnico. Devido à sua resistência química e mecânica, este vidro estaria pronto para ser reaproveitado sem a necessidade de fundi­lo novamente, trazendo com isso importante economia de energia, e emissão de carbono relacionados à sua produção. O material estaria pronto para ser utilizado em outro painel solar ou, ainda, como material de arquitetura ou outra aplicação. Além disso, utilizamos Espectroscopias de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR­ATR), Raman, Análise Térmica, Difratometria de Raios X (DRX), Espectroscopia de Absorção Óptica (UV­Vis), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Raios X por Dispersão em Energia (EDS) para confirmar a composição dos componentes remanescentes, bem como para identificar o envelhecimento. Confirmamos que nosso painel de estudo­ caso tem uma composição semelhante à maioria dos painéis solares de silício do mercado, e os resultados indicaram que seria viável recuperar o vidro na maioria desses dispositivos e, assim, reduzir as emissões de carbono do sistema fotovoltaico industrial em mais de 2 milhões de toneladas a cada ano. In order to recycle photovoltaic modules, provided by the Federal University of Technological Paraná – Campus Pato Branco/PR, researchers have investigated ways to mitigate this problem. With the expansion of the use of photovoltaic panels for energy generation, studies predict an accumulation of up to 78 million tons of waste from photovoltaic panels in 2050. Thus, in this work the module compositions and the recycling of the panel’s glass cover were studied, since the glass of a silicon solar panel accounts for about 2/3 of the device's weight. The recycling methods often require to broke the panel, which maintain the glass cover in low­value fragments. Here, we demonstrate that the glass can be recovered through a technical process, without being broken. Due to its chemical and mechanical resistance, this glass would be ready to be reused without the need to be melted again, bringing with it important energy savings and carbon emissions related to its production. The material would be ready to be used in another solar panel, as an architectural material or other application. In addition, we used Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR­ATR), Raman, Thermal Analysis, X­Ray Diffractometry (XRD), Optical Absorption Spectroscopy (UV­Vis), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy­dispersive X­ray spectroscopy (EDS) to confirm the composition of the remaining components as well as to identify aging. We confirmed that our case study panel has a composition similar to most silicon solar panels on the market, and the results indicated that it would be feasible to recover the glass in most of these devices, thus, reducing carbon emissions from the industrial photovoltaic system in more than 2 million tons per year.