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.20.1.39821چکیده
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.