使用光镊技术测量空气粘滞系数 丛聪PBl4000722* 孙昱昊PB4209046* 郝云超PB4203092* December 17. 2016 摘要 本文记录了使用光镊技术,测量空气粘滞系数的实验的全过程.首先从 Brown运 动出发,对自由粒子与在势阱中的受困粒子进行分别讨论,得出了在光镊中,纳米小 球在理论上应具有的频谱曲线.继而从实验出发,通过搭建光镊捕获纳米小球,通过 差分信号测量出小球在势阱中单方向的运动曲线,将数据记录完毕后,对其进行ft 快速傅里叶处理,分别得到样本和本底的频谱曲线,做差值后进行拟合,得到实验室 环境下的空气粘滞系数 关键词: Brown运动,光镊,空气粘滞系数 目录 0引言 1 Brown运动理论 1.1自由粒子 2被困小球的功率谱分析 光路搭建 2.1准备工作 334667 22粒子抓取部分 3数据处理 3.1样本信号册t处理 3.2去除本底 000 3.3曲线拟合使用光镊技术测量空气粘滞系数 丛 聪 PB14000722* 孙昱昊 PB14209046* 郝云超 PB14203092* December 17, 2016 摘要 本文记录了使用光镊技术, 测量空气粘滞系数的实验的全过程. 首先从 Brown 运 动出发, 对自由粒子与在势阱中的受困粒子进行分别讨论, 得出了在光镊中, 纳米小 球在理论上应具有的频谱曲线. 继而从实验出发, 通过搭建光镊捕获纳米小球, 通过 差分信号测量出小球在势阱中单方向的运动曲线, 将数据记录完毕后, 对其进行 fft 快速傅里叶处理, 分别得到样本和本底的频谱曲线, 做差值后进行拟合, 得到实验室 环境下的空气粘滞系数. 关键词: Brown 运动, 光镊, 空气粘滞系数 目录 0 引言 2 1 Brown 运动理论 3 1.1 自由粒子 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 被困小球的功率谱分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 光路搭建 6 2.1 准备工作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.2 粒子抓取部分 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3 数据处理 10 3.1 样本信号 fft 处理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.2 去除本底 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3 曲线拟合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1