1.
arthur ashkin tarafından icat edilmiş ve biyolojik sistemlere uyarlanmış olan, dna molekülü gibi ufak parçacıkları taşımak, istediğiniz yere koymak gibi işlerde kullanılan ve bunu yapmak için lazer ışığı kullanan alet.
öncelikle şunu söyleyeyim; ışığın taşıyıcı parçacığı olan fotonların durgun kütlesi yok diyoruz ama yine de ışık, enerji formunda bir momentum taşır. bu momentum, optik cımbızın çalışma prensibinin temelidir.
cımbızın nasıl çalıştığını anlamak için önce şöyle bir bilgi vermek gerekir; şeffaf bir boncuk, mercek ya da benzeri yapı düşünün. bunu sağ tarafından bir lazer ışığı ile aydınlattığımızı varsayalım. lazer ışığı bu şeffaf cisimden geçince sola doğru kırılır. dolayısıyla ışığın momentum vektörü de sola doğru yön değiştirir. bu da şeffaf cismin tersi yönde, yani sağa doğru itilmesiyle sonuçlanır. şöyle:
görseli bu adresten alıp kendi anlatımıma uygun şekilde değiştirdim.
burada olan şey newton'un 3. yasasının yürürlüğe girmesidir: etki-tepki prensibi.
bu işlemi yaparken kullandığınız ışık ne kadar yoğun olursa, içindeki foton sayısı da o kadar fazla olur ve foton sayısı ne kadar fazla olursa, şeffaf cismin tecrübe edeceği itme kuvveti de o kadar büyük olur. bu nedenle de sıradan ışığa kıyasla çok daha yoğun olan lazerler kullanılır.
şimdi benzer işleme bir de mercek ekleyelim. yassı bir merceği hem sağ hem sol yanından lazerimizle eşit şekilde aydınlatalım. şeffaf cismi de hemen merceğin arkasına yerleştirelim. bu kez ışık mercekten kırılıp şeffaf cisme odaklanır ve cisimden eşit şekilde aşağıya doğru kırılır. şöyle:
görseli bu adresten aldım.
bu kez yukarıdakine benzer nedenden dolayı, şeffaf cisim ışığın kırıldığı yönün tersine, yani yukarıya doğru hareket eder. şeffaf cisim, lazer tarafından kapana kısılır ve artık onu istediğiniz yöne doğru hareket ettirebilirsiniz. burada şeffaf cismi kaldırıp yerine herhangi bir hücre ya da organel koyarsanız, artık lazer yardımıyla bu hücre ya da organeli alıp istediğiniz yere taşıyabilirsiniz demektir. işte optik cımbız bu şekilde çalışır. bu şekilde bir kan hücresini, bir bakteriyi, bir dna molekülünü ya da benzer biyolojik yapıları taşıma ve istediğiniz yere istediğiniz şekilde yerleştirme şansınız olur.
görselin kaynağı
öncelikle şunu söyleyeyim; ışığın taşıyıcı parçacığı olan fotonların durgun kütlesi yok diyoruz ama yine de ışık, enerji formunda bir momentum taşır. bu momentum, optik cımbızın çalışma prensibinin temelidir.
cımbızın nasıl çalıştığını anlamak için önce şöyle bir bilgi vermek gerekir; şeffaf bir boncuk, mercek ya da benzeri yapı düşünün. bunu sağ tarafından bir lazer ışığı ile aydınlattığımızı varsayalım. lazer ışığı bu şeffaf cisimden geçince sola doğru kırılır. dolayısıyla ışığın momentum vektörü de sola doğru yön değiştirir. bu da şeffaf cismin tersi yönde, yani sağa doğru itilmesiyle sonuçlanır. şöyle:
görseli bu adresten alıp kendi anlatımıma uygun şekilde değiştirdim.
burada olan şey newton'un 3. yasasının yürürlüğe girmesidir: etki-tepki prensibi.
bu işlemi yaparken kullandığınız ışık ne kadar yoğun olursa, içindeki foton sayısı da o kadar fazla olur ve foton sayısı ne kadar fazla olursa, şeffaf cismin tecrübe edeceği itme kuvveti de o kadar büyük olur. bu nedenle de sıradan ışığa kıyasla çok daha yoğun olan lazerler kullanılır.
şimdi benzer işleme bir de mercek ekleyelim. yassı bir merceği hem sağ hem sol yanından lazerimizle eşit şekilde aydınlatalım. şeffaf cismi de hemen merceğin arkasına yerleştirelim. bu kez ışık mercekten kırılıp şeffaf cisme odaklanır ve cisimden eşit şekilde aşağıya doğru kırılır. şöyle:
görseli bu adresten aldım.
bu kez yukarıdakine benzer nedenden dolayı, şeffaf cisim ışığın kırıldığı yönün tersine, yani yukarıya doğru hareket eder. şeffaf cisim, lazer tarafından kapana kısılır ve artık onu istediğiniz yöne doğru hareket ettirebilirsiniz. burada şeffaf cismi kaldırıp yerine herhangi bir hücre ya da organel koyarsanız, artık lazer yardımıyla bu hücre ya da organeli alıp istediğiniz yere taşıyabilirsiniz demektir. işte optik cımbız bu şekilde çalışır. bu şekilde bir kan hücresini, bir bakteriyi, bir dna molekülünü ya da benzer biyolojik yapıları taşıma ve istediğiniz yere istediğiniz şekilde yerleştirme şansınız olur.
görselin kaynağı
devamını gör...