بررسي عوامل مؤثر بر روي حركت چرخشي يك نانو ذرۀ فلزي در تلۀ نوري

كنترل موقعيت و حركت اجسام كوچك با كمك نور روشي جذاب براي دست ‌ورزي نمونه‌هاي ميكروسكوپي ظريف، مانند سلول‌هاي زيستي يا ذرات ميكروسكوپي است. با كمك انبرك نوري مي‌توان نانوذرات طلا را تله‌اندازي كرد و با كمك قطبش دايروي ليزر آن ها را با بسامد چند كيلوهرتز چرخاند. بررسي دقيق حركت اين ذرات، اندازه‌گيري برخي پارامترهاي فيزيكي محيط اطراف مانند ضريب وشكساني محيط و دما را امكان‌پذير مي‌سازد. در اين مطالعه، ديناميك چرخشي ذرات در يك تلۀ نوري دوبعدي و تغيير عوامل مؤثر روي آن، مانند توان ليزر، گشودگي عددي عدسي كانوني‌كننده و وشكساني محيط به صورت تجربي بررسي شده است. ديناميك چرخشي ذرات با دو روش متداول يعني روش طيف تواني و خودهمبستگي حركت ذره انجام شده است. نتايج بررسي سرعت چرخش براي ذرات ۴۰۰ نانومتري طلا نشان مي‌دهد كه بيشترين بسامد چرخش ذره در طول موج nm ۱۰۶۴ ليزر و در گشودگي عددي ۱، به مقدار ۱۴۷۰ دور برثانيه مي‌رسد. از طرف ديگر نتايج تغييرات سرعت چرخش با تغيير وشكساني محيط توافق خوبي با مباني نظري دارد.