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Tragbare Optische Pinzette
Der Laserstrahl erfährt eine Impulsänderung nach unten, die Kugel erfährt demnach eine
Impulsänderung nach oben, d.h. sie wird zum Laserfokus hin gezogen. Die Kugel bewegt
sich also entgegen der Strahlrichtung. Es lässt sich analog zeigen, dass die Kugel nach
unten in den Laserfokus gezogen wird, wenn sie sich oberhalb desselben befindet.
Es kann also mit einem einzigen Laserstrahl eine ideale dreidimensionale Falle erzeugt
werden. Zusammenfassend ist für eine optische Falle entscheidend: Um ein Objekt in
einer dreidimensionalen optischen Falle zu fangen, wird ein stark fokussierter Laser mit
einem geeigneten Intensitätsprofil benötigt. Das Objekt wird immer in Richtung des Ortes
der größten Intensität gezogen, also
aufgrund des Intensitätsprofils (bei einem gaußförmigen Profil) radial in die Mitte
des Laserstrahls
aufgrund der Fokussierung vertikal in Richtung des Laserfokus
Sobald sich das Teilchen aus dem Laserfokus bewegt, erfährt es eine rückstellende Kraft
in Richtung des Laserfokus.
Rev B, 08. Juli 2019
Kapitel 8: Didaktischer Kommentar
Seite 83
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