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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 石明豐(Ming-Feng Shih) | |
| dc.contributor.author | Yan-Ting Pan | en |
| dc.contributor.author | 潘彥廷 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-15T11:47:22Z | - |
| dc.date.available | 2016-08-30 | |
| dc.date.copyright | 2016-08-30 | |
| dc.date.issued | 2016 | |
| dc.date.submitted | 2016-08-12 | |
| dc.identifier.citation | [01] Francesco Pampaloni ,' RADIATION PRESSURE ,' http://optical-tweezers.com/RadiationPressure.htm
[02] A. Ashkin, J. M. Dziedzic, J. E. Bjorkholm, and Steven Chu ,' Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles ,' Opt. Lett. 11, 5 (1986) [03] A. Ashkin, J. M. Dziedzic, and P. W. Smith ,' Continuous-wave self-focusing and self-trapping of light in artificial Kerr media ,' Opt. Lett. 7, 6 (1982) [04] Huagang Li and Zhihua Luo ,' Optical switch phenomenon in a self-defocusing medium ,' Opt. Lett. 7, 421-423 (2009) –p5 [05] Po-Tu Sung ,' Nonlinear effects in nano-suspensions by optical scattering force ,' Master Thesis, ntu physic (2016) [06] Eugene Hecht ,' Optics ,' [07] Chih-Rong Chen ,' Optical self-focusing effect in nano-suspension and half-charge vortex light beam in a self-focusing photorefractive crystal ,' Doctoral Dissertation, ntu physic (2014) [08] Polysciense ,' Microspheres & Particles Handling Guide ,' http://www.polysciences.com/skin/frontend/default/polysciences/pdf/Microparticles%20Guide.pdf [09] David j. Griffiths ,' Introduction to electrodynamics ,' [10] Ting-Sen Ku, Ming-Feng Shih, Andrey A. Sukhorukov, and Yuri S. Kivshar ,' Coherence Controlled Soliton Interactions ,' Phys. Rev. Lett. 94, 063904 (2005) [11] A. Ashkin ,' Trapping of Atoms by Resonance Radiation Pressure ,' Phys. Rev. Lett. 40, 729 (1978) [12] S. Robinson,' Annu. Rev. Fluid Mech ,' 23, 601 (1991) [13] Aleksandar Donev, Berni J. Alder, and Alejandro L. Garcia ,' Stochastic Hard-Sphere Dynamics for Hydrodynamics of Nonideal Fluids ,' Phys. Rev. Lett. 101, 075902 (2008) | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/49772 | - |
| dc.description.abstract | 從陳致融先前的實驗[07]中，我們知道在特定的條件下能夠觀察到入射的光束在奈米懸浮液中的自聚焦現象，由於這種現象目前並沒有確切的理論能夠解釋，為了要釐清這種自聚焦現象的成因，因此設計一系列實驗來量測。
本論文的各實驗主要是以兩道光的交互作用為主軸，考慮其先後順序與不同的相對位置等不同的組合，來進行研究： 繼承 :在不同或相同的位置先後入射兩道光束，觀察其經過樣品後的光束分布。 導引 :在相同的位置同時入射兩道光束，觀察其經過樣品後的光束分布。 交互作用 :在不同的位置同時入射兩道光束，觀察其經過樣品後的光束分布。 相同位置 不同位置 同時入射 導引 交互作用 先後入射 繼承 繼承 在實驗中兩道光束的大小和功率也是能夠改變的變因之一，因此在多種的組合下，我們選取幾組較具有物理意義的情形來進行比較。 由以上的實驗中，我們統整出形成自聚焦現象，必須要同時滿足幾個必要的條件。分別是在樣品中必須存在著穩定與適當的流場，和光束在樣品的前後方有足夠的散射力差異，當這兩個條件同時滿足後，奈米粒子才能夠在樣品中產生堆積，進而產生自聚焦現象。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | Based on past experiment done by Dr. Chen [ 07], one can observe the nanoparticle-concentrating self-focusing phenomenon under certain conditions in a nano-suspension. This phenomenon does not have a clear theory yet. To investigate more about this nonlinear phenomenon, we perform a series of experiments.
In this thesis, by designing various types of interactions between two light beams, we deepen the understanding of the nanoparticle-concentrating self-focusing phenomenon. Among these, by considering the relative positions and the sequence of the light, are: Inheriting: The light beams are launched at different moments without time overlaping, while the later one inherits the flow generated by the first one. Guiding: The two light beams are launched at the same position. Interaction: The two light beams are launched at the different locations at the same time. same location different location same time Guiding Interaction different time Inheriting Inheriting In the experiment, we can also vary the power and the beam size of the light beams. We only select the results that possess significant physical meanings to present in this thesis. From these experiment results, we conclude the condition for the formation of nanoparticle-concentrating self-focusing phenomenon. It must simultaneously satisfy at least two conditions, a stable flow field in the sample and the enough longitudinal difference of scattering force along the light beam. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-15T11:47:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-105-R03245008-1.pdf: 10662387 bytes, checksum: 01cc635265cdccc0ea801c272be7b91d (MD5) Previous issue date: 2016 | en |
| dc.description.tableofcontents | 目錄
致謝 ii 中文摘要 iii Abstract iv 目錄 vi 圖目錄 ix 表目錄 xii 式目錄 xii 第一章 簡介 1 1.1 原理介紹 2 1.1.1 散射力 2 1.2 由散射力推論自聚焦現象 3 1.3 自聚焦（Self-focusing） 5 1.4 非線性現象的觀察與強弱的判定 6 1.5 背景說明 6 1.5.1 背景說明一 : 邊界對非線性效應的影響 7 1.5.2 背景說明二 :樣品穩定時間 8 1.5.3 背景說明三 :樣品冷卻時間 9 1.5.4 背景說明四 :入射光功率與自聚焦 11 1.5.5 背景說明五 自聚焦隨時間演變的關係 13 1.5.6 背景說明六 :樣品的厚度 14 1.5.7 背景說明七 :光束大小 15 1.5.8 背景說明八 :折射率分布 16 第二章 實驗設置 20 2.1 樣品介紹 20 2.2 容器介紹 21 2.3 基本儀器架設 22 2.4 兩道光束交互作用實驗的分類 24 第三章 繼承 25 3.1 介紹 25 3.2 流場 26 3.3 實驗結果 28 3.4 流場推論 31 3.5 自聚焦現象的必要條件-流場 34 第四章 導引 35 4.1 介紹 35 4.2 實驗結果 36 4.3 自聚焦現象的必要條件-足夠的散射力差 41 第五章 交互作用 45 5.1 介紹 45 5.2 實驗結果 46 5.3 遠距離交互作用 54 5.4 流速推算 55 第六章 總結與後續工作 57 6.1 總結 57 6.2 後續工作 58 第七章 附錄 59 7.1 黏滯力計算 59 參考文獻 61 圖目錄 圖 1.1 1散射力與梯度力示意圖[01] 2 圖 1.2 1光束傳遞強度示意圖 4 圖 1.4 1入射高斯光束示意圖 6 圖 1.5 1玻璃樣品槽正面的前視圖 7 圖 1.5 2背景說明一儀器配置圖 7 圖 1.5 3自聚焦與邊界的關係圖 8 圖 1.5 4靜置時間與自聚焦現象強弱關係 9 圖 1.5 5自聚焦與功率的對照圖 11 圖 1.5 6入射單一光束自聚焦隨時間演變圖 13 圖 1.5 7不同厚度出射光束對照圖 14 圖 1.5 8不同大小的光束入射與出射光束分布 16 圖 1.5 9干涉儀架設圖 17 圖 1.5 10入射光束與有自聚焦效應的出射光束 18 圖 1.5 11干涉條紋 18 圖 2.1 1在顯微鏡下觀察 Polybead® Microspheres樣品 [08] 20 圖 2.2 1玻璃槽示意圖 21 圖 2.3 1基本光路圖 22 圖 2.4 1交互作用儀器架設圖 24 圖 3.2 1系統內部流場強度隨時間變化圖 26 圖 3.2 2光束間距示意圖 27 圖 3.3 1入射光束在既有流場下的自聚焦演變圖（30 μm vs. 30 μm） 28 圖 3.3 2入射光束在既有流場下的自聚焦演變圖（80 μm vs.30 μm） 29 圖 3.3 3光束在既有流場下的自聚焦演變圖（80 μm vs. 10 μm） 30 圖 3.4 1樣品內部流場化簡後的示意圖 31 圖 3.4 2內部流場示意圖 32 圖 3.4 3內部流場隨時間變化示意圖 33 圖 4.2 1入射功率為10∶1的導引實驗結果 36 圖 4.2 2低功率光束藉由導引產生的聚焦現象 37 圖 4.2 3入射功率為1∶1的導引實驗結果 37 圖 4.2 4兩道入射光導引流場示意圖 38 圖 4.2 5為入射功率為1∶1導引實驗結果，第一道光束開關的實驗結果 39 圖 4.2 6自聚焦偏移關係圖 40 圖 4.3 1入射功率為2∶1的導引實驗結果（80 μm ： 30 μm） 41 圖 4.3 2入射功率2∶1的導引，第一道光束開關的實驗結果（80 μm ： 30 μm） 42 圖 4.3 3入射功率為2∶1的導引實驗結果（30 μm ： 30 μm） 43 圖 4.3 4入射功率2∶1的導引，第一道光束開關的實驗結果（30 μm ： 30 μm） 44 圖 5.2 1交互作用實驗結果，光束大小80 μm∶10 μm（相距130 μm） 46 圖 5.2 2兩道入射光交互作用流場示意圖 47 圖 5.2 3交互作用實驗結果，光束大小30 μm∶30 μm（相距55 μm） 48 圖 5.2 4交互作用實驗結果，光束大小30 μm∶30 μm（相距100 μm） 49 圖 5.2 5交互作用實驗結果，光束大小30 μm∶30 μm（相距140 μm） 50 圖 5.2 6交互作用實驗結果，光束大小30 μm∶30 μm（相距175 μm） 51 圖 5.2 7不同距離下交互作用穩定態光束分布情形 52 圖 5.2 8不同時入射樣品交互作用演變圖 53 圖 5.3 1遠距離交互作用實驗結果，光束大小30 μm∶30 μm 54 圖 5.3 2兩道入射光遠距離交互作用流場示意圖 55 圖 5.4 1流場模型 56 圖 7.1 1兩平行板間的黏滯力 59 圖 7.1 2圓柱管幾何參數 59 表目錄 表 1.1 1散射力與梯度力計算結果 3 表 1.2 1樣品入射前後功率關係表 4 表 1.5 1重聚時間與冷卻時間關係表 10 表 3.1 1時間關係表 25 表 3.3 1重聚時間表 30 表 7.1 1水的溫度與黏滯係數表 60 式目錄 式 1.1 1散射力與梯度力比值 [02] 3 式 1.2 1光波功率隨距離而衰減 3 式 1.5 1光腰大小與焦距關係式 15 式 1.5 2折射率變化計算方式[07] 19 式 5.4 1流速與外力關係式 55 式 7.1 1兩平行板間的黏滯力關係式 59 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 散射力 | zh_TW |
| dc.subject | 流場 | zh_TW |
| dc.subject | 奈米球 | zh_TW |
| dc.subject | 自聚焦 | zh_TW |
| dc.subject | 交互作用 | zh_TW |
| dc.subject | 繼承 | zh_TW |
| dc.subject | 導引 | zh_TW |
| dc.subject | Interaction | en |
| dc.subject | Nanoparticles | en |
| dc.subject | Flow Field | en |
| dc.subject | Scattering Force | en |
| dc.subject | Self-Focusing | en |
| dc.subject | Inherited | en |
| dc.subject | Guide | en |
| dc.title | 觀察兩光束在奈米懸浮液中的交互影響 | zh_TW |
| dc.title | Observing the interaction of two light beams in a nano-suspension | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 104-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 朱士維(Shi-Wei Chu),江宏仁(Hong-Ren Jiang) | |
| dc.subject.keyword | 自聚焦,奈米球,流場,散射力,繼承,導引,交互作用, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | Self-Focusing,Nanoparticles,Flow Field,Scattering Force,Inherited,Guide,Interaction, | en |
| dc.relation.page | 62 | |
| dc.identifier.doi | 10.6342/NTU201601357 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2016-08-13 | |
| dc.contributor.author-college | 理學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 應用物理研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 應用物理研究所 | |
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