Расчет момента силы, действующей со стороны цилиндрического
гауссова пучка на цилиндрическую микрочастицу
Налимов
А.Г., Котляр В.В.
Институт систем обработки изображений РАН, Самара, Россия,
Самарский государственный аэрокосмический университет им. С.П. Королева, Самара, Россия
Аннотация:
Численно исследована зависимость от угла и смещения углового орбитального момента силы, действующей со стороны цилиндрического непараксиального Гауссова пучка на цилиндрическую микрочастицу с комплексным показателем преломления. Показано, что момент силы, действующий на поглощающую частицу с эллиптическим сечением относительно центра частицы, расположенную по центру перетяжки Гауссова пучка намного меньше момента, действующего на не поглощающую частицу при тех же параметрах, а поглощающая частица с круглым сечением вращается, если ее центр смещен с оптической оси.
Литература:
- Ashkin A., Dziedzic J.M. Science. – 1987. – Vol. 235. –P. 1517.
- O’Neil A.T., Padgett M.J. Three-dimensional optical confine-ment of micron-sized metal particles and the decoupling of the spin and orbital angular momentum with an optical spanner // Opt. Commun. 2000. – Vol. 185. – P. 139–143.
- Friese M.E.J., Nieminen T.A., Heckenberg N.R., and Ru-binsztein-Dunlop H. Optical torque controlled by elliptical po-larization // Opt. Lett. 1998. – Vol. 23. – P. 1–3.
- Bayoudh S., Nieminen T.A., Heckenberg N.R., and Ru-binsztein-Dunlop H. Orientation of biological cells using plane-polarized Gaussian beam optical tweezers // J. Mod. Opt. 2003. – Vol. 50. – P. 1581–1590.
- Rockstuhl C., Herzig H.P. Calculation of the torque on dielec-tric elliptical cylinders // Opt. Soc. Am. A., 2005. –Vol. 22. – No. 1. – P. 109-116
- Nian J., Mengkun L., Jihao Z., Zhifang L. Radiation torque on a spherical birefringent particle in the long wave limit: analytical calculation // Opt. Express, 2005. – Vol. 13. – No. 14. – P. 5192-5204.
- Parkin S., Knoner G., Nieminen T.A., Heckenberg N.R., Ru-binsztein-Dunlop H. Measurement of the total optical angular momentum transfer in optical tweezers // Opt. Express, 2006. Vol. 14. – No. 15. – P. 6963-6970.
- Santamato E., Sasso A., Piccirillo B. and Vella A. Optical an-gular momentum transfer to transparent isotropic particles using laser beam carrying zero average angular moimentum // Opt. Express, 2002. – Vol. 10. – No. 17. – P. 871-878
- Galajda P. and Ormos P. Orientation of flat particles in optical tweezers by linearly polarized light // Opt. Express, 2003. – Vol. 11. – No. 5. – P. 446-451
- Mansuripur M. Radiation Pressure and the linear momentum of the electromagnetic field // Opt. Express, 2004. – Vol. 12. – No. 22. – P. 5375-5401.
- Loudon R., Barnett S.M. Theory of the radiation pressure on dielectric slabs, prisms, and single surfaces // Opt. Express, 2006. Vol. 14. – No. 24. – P. 11855-11869.
- Bonin K.D., Kourmanov B., Walker T.G. Light torque nano-contol, nanomotors nanorockers // Opt. Express, 2002. – Vol. 10. – No. 19. – P. 984-989.
- Dharmadhikari J.A., Roy S., Dharmadhikari A.K., Sharma S., Mathur D. Torque-generating malaria-infected red blood cells in an optical trap // Opt. Express, 2004. – Vol. 12. – No. 6. – P. 1179-1184.
- Скиданов Р.В., Хонина С.Н., Котляр В.В., Сойфер В.А. Экспериментальное исследование движения диэлектриче-ских шариков в световых пучках с угловыми гармониками высоких порядков // Компьютерная оптика, 2007. –В. 31. – N. 1. – С. 14-21
- Хонина С.Н., Котляр В.В., Сойфер В.А., Скиданов Р.В. Вращение микрочастиц в световых полях // Компьютерная оптика, 2005, вып. 28, С. 5-17
- Petersson L.E., Smith G.S. Three-dimensional electromagnetic diffraction of a Gaussian beam by a perfectly conducting half-plane // J. Opt. Soc. Am. A, 2002. –V. 19. – No.11. – P. 2265-2280.
- Котляр В.В., Скиданов Р.В., Налимов А.Г. Метод быстро-го расчета дифракции лазерного излучения на микрообъек-тах // Оптический журнал, 2005. – Т. 72. – № 5. – С. 55-61.
© 2009, ИСОИ РАН
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846 2) 332-56-22, факс: +7 (846 2) 332-56-20