Inhaltsverzeichnis
Werbung
Tragbare Optische Pinzette
Abbildung 3 zeigt den Verlauf der beiden �� −Faktoren in Abhängigkeit des Einfallswinkels
�� für die Situation, wenn sich der Fokus leicht oberhalb der Kugeloberfläche befindet. Man
sieht daran, dass ��
negative �� −Richtung, in Abbildung 2 also nach oben. Der Faktor ��
�� −Komponente der Kraft zeigt danach immer in Strahlrichtung. Würde der Strahl nicht in
der oberen, sondern in der unteren Kugelhälfte auf die Oberfläche treffen, so kann man
sich aus Symmetriegründen leicht überlegen, dass sich dann die Richtung der
�� −Komponente umdrehen würde, die Richtung der �� −Komponente bliebe gleich.
Kurz gesagt: Die Kugel bewegt sich immer in den Fokus bzw. in Richtung der höchsten
Intensität. Um letztlich eine stabile optische Falle zu bekommen, muss gelten:
Diese Kräfte werden im Folgenden genauer diskutiert.
Gesamtkraft auf die Kugel
Um die Gesamtkraft zu erhalten, müssen nun sämtliche Teilstrahlen, die auf die Kugel
treffen, aufsummiert werden.
Seite 10
fast über den gesamten Bereich negativ ist, d.h. die Kraft wirkt in die
��
��
> ��
��
��
Dazu integriert man über den Abstand r eines
Teilstrahls von der Strahlsymmetrieachse
von
0
bis
Winkelkoordinate
Bisher
wurde
Abhängigkeit von
zeigt, wie die Koordinaten r und
Teilstrahls (rot markiert) im Strahlquerschnitt
des Lasers definiert sind.
Unten
ist
Probenkugel angedeutet, auf die der Laser
fokussiert wird.
Koordinaten des Teilstrahls
Kapitel 4: Grundlagen
ist immer positiv, die
��
r
und
max
von 0 bis 2
die
Kraft
aber
angegeben. Abbildung 4
als
gestrichelter
MTN012639-D03
(18)
über
seine
.
nur
in
eines
Kreis
die
Werbung
Inhaltsverzeichnis
