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Tragbare Optische Pinzette
��
Dabei ist �� der Winkel unter dem der erste transmittierte Strahl zum Lot hin gebrochen wird
(siehe Abbildung 2). Nach dem Snelliusschen Brechungsgesetz gilt für die Winkel �� und ��
der Zusammenhang:
��
und ��
sind dimensionslose Gütefaktoren, die angeben, welcher Bruchteil des
��
��
einfallenden Impulses zur Kraft in Richtung des Strahls bzw. senkrecht dazu beiträgt.
Diese Faktoren hängen, wie man an den Gleichungen sieht, stark vom Einfallswinkel des
Strahls ab. Dieser Winkel wird umso größer, je stärker die Fokussierung des Strahls ist,
d.h. je höher die numerische Apertur des verwendeten Objektivs ist!
Die Komponente des Strahls, die in Einfallsrichtung zeigt (�� −Richtung) verursacht letztlich
die Streukraft ��
, die Komponente senkrecht dazu (�� −Richtung) ist hauptsächlich
��
verantwortlich für die Gradientenkraft ��
natürlich alle Teilstrahlen betrachten und über diese integrieren. Dies wird weiter unten
ausgeführt.
5
Ashkin A., Forces of a single-beam gradient laser trap on a dielectric sphere in the ray optics regime.
In: Biophys. J. 61 (1992) 2, 569-582
Rev B, 08. Juli 2019
��
sin ( 2�� ) −
= ��
��
��
sin ( �� )
sin ( �� )
Winkelabhängigkeit der Q-Faktoren
2
( sin ( 2�� − 2�� ) + ��
2
cos ( 2�� )
1 + ��
+ 2��
��
��
��
��
=
��
��
. Um die Gesamtkraft zu bekommen, muss man
��
Kapitel 4: Grundlagen
cos ( 2�� ))
��
5
(16)
(17)
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