• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Keerulised ultraheli lained

11.04.2012 by Stiina Kristal Leave a Comment

Rahvusvaheline teadlasterühm mõõtis samaaegselt esmakordselt füüsika ajaloos helilainete impulsimomendi ning pöördemomendi. Leiti, et see suhe on selges kooskõlas heli- ja optiliste lainete teoorias ennustatuga. Teadlaste sõnul võib nende meetodist olla kasu ka meditsiini-pilditehnikas ning ravis.

Uurimuses kasutatud keeruline ultrahelilainete spiraalne ehitus.

Optika ning akustika üks põhiprintsiipe ütleb, et lained kannavad impulssi ning võivad seega kehadele jõuga mõjuda. Sama oluline on ka see, et neil on impulsimoment ning et need avaldavad pöördemomenti. Nende suuruste – lükke ja pöörde – suhe on lainetefüüsikas oluline ning seda on juba kaua iseenesestmõistetavalt võetud ilma selle kehtivuse otsese eksperimentaalse tõestuseta, kirjutab Physicsworld.com.

Kiirgusrõhu ideed on optikas alati uuritud ning kasutatud – näiteks on see alusideeks nn optilistele pintsettidele, mille abil saab haarata ning manipuleerida mikroskoopilisi objekte nii mikrobioloogias kui nanotehnoloogias. Valguskiire jõud on võrdne selle võimsuse ja valguse kiiruse jagatisega. Selle pöördemoment on võrdeline kiirgusrõhuga, mis sõltub heli- ja optiliste lainete muutuvatest omadustest. Kuna valguse kiirus on erakordselt suur, siis on valguse poolt avaldatav jõud ning pöördemoment väga väikesed ning seega rasked mõõta. Et olukorda veelgi keerulisemaks teha, siis ei suuda teadlased päris täpselt määrata, kui hästi objekt valguskiire lineaarset ning nurkimpulssi neelab, mistõttu jõu ning pöördemomendi arvutamine on keeruline.

Katseseade.

Neil põhjustel pole keegi siiani mõõtnud kehale valguskiire poolt mõjuvat jõudu ja pöördemomenti. Õnneks kehtivad samad valemid aga ka akustikas, kus valguse kiirus asendatakse palju väiksemaga – heli kiirusega. Sama võimsusega helikiir põhjustab seega nii tugevama lükke kui ja pöörde, muutes nendevahelise suhte mõõtmise lihtsamaks.

Ultraheli füüsik Christine Demore, biofotoonika uurija Mike MacDonald, Gabriel Spalding ning teised panid oma katses kummist litri vette hõljuma, pommitades seda keeriselise ultraheli kiirega – keritud pooli sarnase heliga, millel on veidi DNA kaksikahelaga sarnanev kuju. Katse tulemuseks oli impulsimomendi ja pöördemomendi suhte eksperimentaalne mõõtmine ja antud põhiprintsiibi katseline kinnitamine. Nagu oodatud, leidsid teadlased, et litrile avaldatava jõu ning pöördemomendi suhe võrdub lõikuvate heeliksite arvuga lainepikkuse kohta.

,,Artikli oluliseks osaks on see, et me demonstreerisime seda suhet” selgitas MacDonald. ,,Edusamm, mida me selle tulemuseni jõudmiseks pidime saavutama, on suur kontroll ultrahelilainete üle – see polnud varem võimalik.” Demore lisas, et fokusseeritud ultraheli väljaarendamisel on ka teadustööst kaugemaid rakendusi. ,,Leidub ju terve ala, kus töötatakse välja ultraheli seadmeid, mille abil mitteinvasiivselt kasvajaid hävitada,” lisas ta. Lisaks on olemas ka projekt, milles töötatakse välja sonopintsette, mis põhinevad küll optilistel pintsettidel kuid suudavad liigutada suuremaid ja raskemaid objekte.

Artikkel peaks ilmuma lähiajal teadusajakirjas Physical Review Letters.

Allikas

Ei ole rohkem selle temaatika postitusi.

Filed Under: Rakenduslik teadus, Teadusuudised

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2021 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in