اَبا اِباد

optical tweezers

انبرک نوری

شاید اگر پیش از این در مورد انبرک نوری یا optical tweezers چیزی نشنیده باشید، اصلا انتظار نداشته باشید که چنین ابزاری چیزی شبیه به یک انبردست باشد که به جای فک‌های فلزی، دارای فک‌هایی از جنس نور باشد.

اما چنین ابزاری واقعا وجود داشته و بسیاری از دانشمندان، به خصوص بیولوژیست‌ها علاقه‌ی زیادی به استفاده از آن‌ها دارند. اما ساخت چنین ابزاری با استفاده از قوانین الکترومغناطیس ماکسول امکان پذیر است. از آنجایی که امواج الکترومغناطیس حامل انرژی هستند، ما انتظار داریم که داری مومنتوم نیز باشند. زمانی که یک موج الکترومغناطیس با یک سطح برخورد می‌کند، به آن سطح نیرو وارد می‌کند. طبق تعریف، نیرو بر واحد سطح فشار نامیده می‌شود.

به فشاری که یک موج الکترومغناطیس در برخورد با یک سطح اعمال می‌کند، فشار تابشی یا radiation pressure گفته می‌شود.

وجود چنین نیرو و فشاری، توسط ماکسول پیش‌بینی شده بود. اما ما نمی‌توانیم انتظار داشته باشیم که زمانی که نور خورشید به ما می‌تابد، ما را هُل بدهد، چرا که میزان این فشار بسیار کمتر از آن است که ما بتوانیم آن را حس کنیم.

اما آیا برای یک اتم یا یک مولکول نیز چنین است؟

یک اتم وزنی معادل ده به توان منفی ۲۷ کیلوگرم دارد و یک پرتو لیزر می‌تواند انرژی معادل هزار وات بر متر مربع را حمل کند. با چنین انرژی می‌توان اتم‌ها و مولکول‌ها را جابجا کرد. اگر دو پرتو لیزر از دو طرف به سمت یک‌ مولکول بفرستیم، می‌توانیم همچون یک‌ انبر دستی، آن را نگه داریم.

می‌توانیم با دو انبر نوری دو طرف یک دی ان ای را بگیریم و بکشیم تا الاستیسیته‌ی آن را اندازه‌گیری کنیم. کاری که دانشمندان پیش از این انجام داده‌اند.

– اَبا اِباد

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *