رانش سیالِ ‎الکترولیت با استفاده از نور کانونی‎ شده و میدان الکتریکی در ریزلولة مستطیلی

نویسندگان

1 گروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه گیلان، گیلان

2 . گروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه گیلان، گیلان 2. پژوهشکدة فیزیک، پژوهشگاه دانش‎های بنیادی (IPM)، تهران

doi
10.47176/ijpr.20.1.39821
چکیده

جذب نور کانونی‎ شده در داخل الکترولیتِ آبی، موجب گرم ‏شدنِ موضعیِ آن و ایجاد گرادیان میدانِ دما، پیرامونِ ناحیة جاذبِ نور، می‎شود. بر اساس پدیده‎ای به ‎نام اثر سُره، یون‎های مثبت و منفی در حضورِ میدان دما به ‎سمت ناحیة گرم‎تر و یا سردتر حرکت می‎کنند؛ اما این تمایل و حرکت برای دو نوع یون یکسان نیست، و یکی از دو نوع یون بیش از دیگری در ناحیة کانونی مجتمع می‎شود. این به ‎معنای ایجاد بار الکتریکیِ خالص و معلق در سیال، در ناحیة جاذبِ گرما است. اِعمال میدان الکتریکی خارجی به این سیال، موجبِ اعمال نیرو به بارِ خالصِ جمع‎ شده و در نتیجه حرکت سیال خواهد بود. ما این مسئله را برای سیال الکترولیت محصور در میانِ دو تیغة دی‎الکتریک شفاف، که در فاصلة کمی از یکدیگر قرار گرفته‎اند، به دو روش تحلیلی و اِلمانِ محدود بررسی می‎کنیم. در ابتدا میدان دماییِ ایجاد‏ شده توسط باریکة گوسیِ نور در داخل و خارج الکترولیت را محاسبه می‎کنیم. سپس پتانسیل الکتریکی و چگالی بار را در ناحیة مربوطه به‎ دست می‎آوریم و در گامِ آخر نیز میدان برداریِ سرعت سیال و کل جریانِ ایجاد‏ شده محاسبه می‎شوند. نتایج تحلیلی و عددی به ‎خوبی یکدیگر را تأیید می‎کنند.