نیروی فشار تابشی لیزری (Laser Radiation Pressure Force)، در فیزیک (Physics)
انواع نیروها (Force)، در فیزیک (Physics) را در آموزش زیر شرح دادیم :
نیروی فشار تابشی لیزری (Laser Radiation Pressure Force) :
نیروی فشار تابشی لیزری یک نیروی بنیادی در اپتیک (Optics) و فیزیک اتمی (Atomic Physics) است که به تکانه (Momentum) فوتون ها مربوط می شود. اگرچه فوتون ها جرم ندارند، اما دارای تکانه هستند (
\[ p = E/c = h/\lambda \]). هنگامی که یک پرتو لیزر به یک سطح یا ذره برخورد می کند، فوتون ها تکانه خود را به آن سطح یا ذره منتقل می کنند و یک نیروی کوچک اما قابل توجه ایجاد می نمایند.
این نیرو برای اولین بار به طور تجربی توسط پیوتر لبدف (Pyotr Lebedev) در سال ۱۹۰۰ اندازه گیری شد. فشار تابشی (
\[ P_{rad} \]) یک پرتو لیزر با شدت
\[ I \]برابر است با:
\[ P_{rad} = \frac{I}{c} \]برای یک لیزر با شدت
\[ 1 \, MW/cm^2 \](مگاوات بر سانتی متر مربع)، فشار تابشی حدود
\[ 0.033 \, Pa \](پاسکال) است که بسیار کوچک اما قابل استفاده است.
این نیرو اساس کار موچین های نوری (Optical Tweezers) است که توسط آرتور اشکین (Arthur Ashkin) ابداع شد و جایزه نوبل فیزیک در سال ۲۰۱۸ را برای او به ارمغان آورد. در موچین های نوری، از یک پرتو لیزر متمرکز برای به دام انداختن و جابجا کردن ذرات میکروسکوپی (مانند سلول های زنده، باکتری ها، و ذرات دی الکتریک) استفاده می شود. همچنین، این نیرو در خنک سازی لیزری (Laser Cooling) اتم ها و به دام انداختن آنها در تله های مگنتو-اپتیکی (Magneto-Optical Traps - MOT) کاربرد دارد.
