موچین نوری

این متن با ترکیب تحقیقات پیشرفته با رویکرد آموزشی قوی، راهنمای دقیق و کاملی را برای تئوری، عمل و کاربردهای موچین های نوری ارائه می دهد. استخراج عمیق تئوری تله‌گذاری نوری و مدل‌سازی عددی نیروهای نوری توسط یک راهنمای طراحی و ساخت گام به گام کامل برای ساخت موچین‌های نوری همراه با آموزش‌های دقیق در مورد جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌ها پشتیبانی می‌شود. همچنین شامل بررسی جامع تحقیقات موچین های نوری در زمینه های مختلف از زیست شناسی سلولی تا فیزیک کوانتومی است. این بسته تمرینی و مشکلات متعددی را در سرتاسر خود ارائه می‌کند، این یک بسته یادگیری مستقل ایده‌آل برای دوره‌های سخنرانی و آزمایشگاهی پیشرفته، و راهنمای ارزشمندی برای تمرین‌کنندگانی است که می‌خواهند وارد حوزه دستکاری نوری شوند. متن توسط www.opticaltweezers.org تکمیل شده است، یک انجمن برای بحث و منبع مطالب اضافی از جمله رایگان برای دانلود، نرم افزار درجه تحقیقاتی قابل تنظیم (OTS) برای محاسبه نیروهای نوری، میکروسکوپ ویدئویی دیجیتال، کالیبراسیون موچین های نوری و موچین نوری هولوگرافیک

زمان ساخت و هزینه های مورد نیاز برای اجرای آزمایشی نصب موچین های نوری را کاهش می دهد

خوانندگان می توانند تحقیقات خود را در نتیجه طرح کلی طیف گسترده ای از کاربردهای تحقیقاتی موچین های نوری شروع کنند.

1. معرفی

بخش اول. نظریه:

2. اپتیک پرتو

3. تقریب دوقطبی

4. پرتوهای نوری و فوکوس

5. نظریه الکترومغناطیسی

6. روش های محاسباتی

7. حرکت براونی

قسمت دوم. تمرین:

8. ساخت موچین نوری

9. جمع آوری داده ها و کالیبراسیون موچین های نوری

10. میکروسکوپ نیروی فوتونیک

11. موچین های نوری مهندسی جبهه موج و هولوگرافیک

12. تکنیک های پیشرفته

قسمت سوم. برنامه های کاربردی:

13. بیوفیزیک تک مولکولی

14. زیست شناسی سلولی

15. طیف سنجی

16. Optofluidics و آزمایشگاه روی یک تراشه

17. علم کلوئید

18. میکروشیمی

19. علم آئروسل

20. فیزیک آماری

21. نانوترمودینامیک

22. پلاسمونیک

23. نانوساختارها

24. خنک سازی لیزری و به دام انداختن اتم ها

25. به سمت رژیم کوانتومی در

موچین های نوری چیست؟

موچین های نوری چیست؟

آرتور اشکین از ایالات متحده برای اختراع موچین های نوری که از فشار تابش یک پرتو متمرکز نور کوچک برای به دام انداختن اجسام بسیار کوچک استفاده می کند، جایزه نوبل را دریافت کرد.

موچین های او به محققان اجازه می دهد اشیا را بدون تماس با آنها بگیرند، برش دهند و در اطراف حرکت کنند، که منجر به کاربردهای بی شماری در بسیاری از زمینه های علم و پزشکی شده است.

ماسگریو گفت، برای مثال، از آنها برای به دام انداختن یک قطره آب برای مطالعه نحوه رفتار آنها در هنگام قرار گرفتن در ابر استفاده شده است، یا قطرات را از دستگاه تنفسی آسم می گیرند تا بفهمند که چگونه می تواند بهتر در داخل ریه ها پراکنده شود.

موچین نوری

معرفی موچین نوری

موچین نوری از نور برای دستکاری اجسام میکروسکوپی به اندازه یک اتم واحد استفاده می کند. فشار تابش از پرتوهای لیزر متمرکز قادر به ذره ذرات کوچک است. در علوم بیولوژیکی از این ابزارها برای اعمال نیرو در دامنه pN و اندازه گیری جابجایی در دامنه nm اشیاء با اندازه 10 نانومتر تا بیش از 100 میلی متر استفاده شده است.

موچین نوری

موچین های نوری (که در اصل نام یک تله نیروی گرادیان یک پرتو نامیده می شوند) ابزار علمی هستند که از یک پرتو لیزر بسیار متمرکز استفاده می کنند تا نیروی جذابی یا انفجاری (معمولا به ترتیب پیکونوتون ها) را بسته به شاخص بازدارندگی نسبی بین ذره و محیط اطراف، از نظر جسمی نگه داشتن و حرکت اشیاء میکروسکوپی مشابه با موچین ها. آنها می توانند ذرات کوچک را به دام اندازند و دستکاری کنند، به طور مثال مرتبه ای از میکرون، از جمله ذرات دی الکتریک و جذب کننده. موچین های نوری در سال های اخیر به مطالعه انواع سیستم های بیولوژیکی کمک زیادی کرده اند.

تله نوری و دستکاری ذرات خنثی با استفاده از لیزر