science
Знания, не рождённые опытом, бесплодны и полны ошибок.
Леонардо да Винчи



Copyleft © 2004 - 2018
physics.com.ua

Электронный web-журнал Physics.com.ua

Научные исследования и технические разработки по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика. Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки. Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.

Контакты Главная | Стартовая | Избранное | Поиск
 

Потеря пароля | Регистрация

   
БАК остро нуждается в детекторах для фиксирования элементарных частиц
Высадка космонавтов на Луну будет осуществлена, в лучшем случае, в 2033–2034 годах
Гранты для обучения в аспирантуре по естественным наукам в Германии (программа SALSA)
Видео. Поиск редких процессов на коллайдерах
Пьезо-оптомеханический преобразователь связывает звук, свет и радио
Программу Наноконструктор проекта nanoModel можно скачать бесплатно
VII Международная школа-конференция молодых ученых и специалистов - Современные проблемы физики 2016
Ученые получили температуру ниже абсолютного нуля
С 10-го по 21-е сентября администрация уходит в отпуск

  Новости  
  Новости физики  
  Науку делают люди  
  Гранты, олимпиады, конкурсы и стипендии  
  Знаете ли Вы что...  
  Приборы, научно-технические разработки  
  Программные продукты  
  Конференции, семинары, школы и форумы  
  Физики шутят  
  Новости нашего журнала  
  Экспорт данных в формате RSS  
  Материалы  
  Каталог научных статей  
  Банк рефератов  
  Блог  
  PACS  
  Исторический календарь  
  Нобелевские лауреаты  
  Голосования и опросы  
  Информационные партнёры  
  Полезные ссылки  
  Палата мер и весов  
  Технические требования к предоставляемой информации  
rss2email
Новости электронного web-журнала Physics.com.ua




Рассылки Subscribe.Ru
Лента "Новости электронного web-журнала Physics.com.ua"
  Голосования и опросы  
 

Глобальное потепление - это...

результат неконтролируемого загрязнения атмосферы
результат естественного изменения климата
кто-то его незаметил
средство наживы для экологических организаций



Всего голосов: 1623
Комментариев: 3

 
  Статистика  
 
Яндекс цитирования Rambler's Top100

 
  Реклама  
 

 
 
НОВОСТИ




Экспорт новостей в формате RSS по выбранным категориям

2015-12-15 11:31:35, обсуждение: 0
НОВОСТИ ФИЗИКИ | ОПТИКА

Разработан новый способ захвата и концентрирования частиц с помощью лазерного излучения

Группа физиков из Австралии, США, Британии и Германии разработали новый способ захвата и концентрирования частиц с помощью лазерного излучения. Прибор, предложенный авторами, генерирует оптический конус, который позволяет направлять отдельные наноразмерные объекты в строго заданную точку фокуса с большой точностью. Описание разработки опубликовано в журнале Physical Review Applied, кратко о нем сообщает Physics.

Авторы работы воспользовались тем, что частицы, попавшие в луч лазера с неравномерной интенсивностью излучения, стремятся переместиться в точку с наименьшей плотностью энергии. Это явление связано с нагревом макроскопических частиц светом и носит название фотофореза. Слой газа, окружающий частицу, оказывается в тепловом равновесии с поверхностью частицы и внутри него возникает тепловой градиент. В результате более нагретые молекулы газа передают частице больший импульс, нежели молекулы, атакующие с холодной стороны — частица начинает смещаться в холодную область.

Эффект фотофореза. Изображение: Niko Eckerskorn et al. / Phys. Rev. Applied, 2015

Волновой фронт спирально закрученного света (слева), карта интенсивности излучения (крайний правый столбец) и фаза волны света в поперечном срезе (посередине). Изображение: Wikimedia Commons

В новой работе физики использовали луч лазера со спирально закрученным волновым фронтом. Такой тип излучения отличается тем, что его волновой фронт является не плоскостью или сферой, как у обычных источников, а поверхностью винта. Каждый его фотон несет помимо импульса еще и угловой момент — теоретически, тело, на которое мы будем светить таким лазером, начнет вращаться благодаря передаче этого момента.

Схема эксперимента. Изображение: Niko Eckerskorn et al. / Phys. Rev. Applied, 2015

Картина интенсивности излучения в луче спирально закрученного света выглядит похожей на полую трубку: в центре наблюдается минимум, по краям — максимумы. Авторы поместили на пути такого излучения обыкновенную линзу, превратив трубку в конус.

В эксперименте луч лазера был ориентирован вертикально вверх. Физики помещали в воронку графитовый шарик массой от 1 до 100 нанограмм (миллиардных долей грамма) и изучали его поведение с помощью микроскопа, расположенного перпендикулярно лучу. Как и ожидали авторы, мощность лазера, необходимая для удержания шариков, сильно зависела от давления окружающей атмосферы. Вместе с тем, ученым удалось показать, что оптическая воронка способна концентрировать частицы в небольшой области пространства — порядка нескольких микрометров.

Зависимость мощности лазера, необходимой для удерживания шарика от давления окружающей атмосферы. Повышение требуемой можности в области низких давлений связано с изменением механизма удержания — решающую роль начинает играть давление излучения. Изображение: Niko Eckerskorn et al. / Phys. Rev. Applied, 2015

Главным применением для разработанной методики может стать позиционирование маленьких (субмикронных) биологических объектов для изучения их структуры. К примеру, для того, чтобы изучать структуры белков или даже вирусов с помощью XFEL — крупнейшего строящегося рентгеновского лазера — необходимо добиться того, чтобы в каждый момент лазерного импульса одна частица образца находилась в заданной 100-нанометровой области. Лучшие техники, разработанные на сегодняшний день, позволяют обеспечить точность лишь порядка 50 нанометров.

Также оптическая воронка может работать как высокоточные весы, способные определять массу микроскопических частиц в диапазоне от нескольких пикограмм (триллионных долей грамма) до десятков нанограмм.

Автор: Владимир Королёв.

Владимир Королёв
nplus1.ru



БАК остро нуждается в детекторах для фиксирования элементарных частиц
Эффект рождения гидродинамических потоков от ультразвуковых волн
Создан безмагнитный кремниевый циркуляционный чип для диапазона миллиметровых волн
Физики из Национального института стандартов и технологий (США) добились одновременной квантовой запутанности сразу 219 ионов бериллия (9Be+)
Новый метод получения пучка спин-поляризованны позитронов
Физическую проблему тысячелетия посчитали неразрешимой
Первый твердотельный лазерный сканер LiDAR, не имеющий движущихся элементов
Ученые впервые измерили магнитное поле черной дыры в центре Галактики
Падение напряженности магнитного поля Земли не приведет к перемене полюсов местами как минимум в ближайшие две тысячи лет
Впервые измерили силу взаимодействия между частицами антивещества

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи!





Контакты Главная | Поиск


Администрация журнала не несет ответственности за достоверность информации, опубликованной в рекламных объявлениях. При полном или частичном использовании материалов ссылка на physics.com.ua обязательна.
Главный редактор - к.ф.-м.н., н.с. ДонФТИ им. А.А. Галкина НАН Украины, Рассолов С.Г.
Администратор и модератор сайта - Дегтярчук С.В.
Copyleft © Physics.com.ua 2004 - 2018
Хостинг - Брущенко А.
Development programilla.com