Оптическая левитация прозрачных частиц

Оптическая левитация прозрачных частиц. Световое давление могут испытывать и прозрачные тела, которые не поглощают свет, а ли1ш> вызывают его преломление. Действительно, при преломлении световой волны на границе прозрачной среды направление ее распространения изменяется, а с ним изменяется и импульс волны среде при этом передается импульс отдачи / (рис. 2.14). [c.103]

Это обстоятельство позволяет реализовать схему оптической левита ции малых прозрачных частиц (Эшкин [14]). Для этого на частицу снизу вверх направляется пучок света (рис. 2.15). Из этого рисунка негрудно видеть, что из-за преломления света на границах частицы (показана частица сферической формы, изготовленная из прозрачного материала с показателем преломления, превышающим значение показателя преломления окружающей частицу среды) уменьшается вертикальная составляющая импульса света и, следовательно, появляется результирующая сила, действующая на частицу в направлении вверх и способная скомпенсировать силу тяжести. Использование для левитации прозрачной частицы сфокусированного пучка лазерного излучения достаточно большой мощности приводит к захвату этим пучком частицы и удержанию ее в центральной части пучка в положении устойчивого равновесия. [c.103]

Ситуация, однако, в корне меняется, если рассмотреть воздействие света на отдельный атом при резонансном взаимодействии интенсивного лазерного излучения с веществом, то ссть когда частота света со близка к частоте перехода в атоме сО( . При насышении поглои ения (см. раздел 18.2) сила световоГо давления перестает зависеть от интенсивности света, определяется исключительно скоростью распада возбужденного состояния у и может иметь достаточно заметную величину. Так, атом натрия массой 23 а.е.м. = 3,8 10 кг с у 10 с в лазерном пучке с >- = 6 10" м получает ускорение около 2,5 м/с . Возможно наблюдать прямое действие сфокусированного лазерного пучка на прозрачные микрочастицы. Эффект оптической левитации достигается, например, при воздействии пучка мощностью 250 мВт на сферические полимерные частицы диаметром 5-20 мкм, поскольку ускорение частиц. может превышать ускорение свободного падения, они оказываются как бы подвешенными в световом луче. [c.297]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...