نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• ستاره دباغچیان ¹
• گلناز نجفی گل‌وندانی ¹
• سیدنادر رسولی ²

¹ گروه فیزیک، دانشکدۀ علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت

² آزمایش‌گاه کاوندیش، دانش‌گاه کمبریج

چکیده

یکی از ساده‌ترین سامانه‌هایی که در عدد رینولدز پایین، آثار ناشی از برهم‌کنش‌های هیدرودینامیکی را نشان می‌دهد، متشکل از دو ذره‌ی ‏به‌دام افتاده و معلق در سیال است، که هرکدام یک درجه‌ی آزادی داشته، و حول نقطه‌ی تعادل خود افت و خیز می‌کنند. ما مثالی از این ‏سامانه‌ را در کنار یک دیواره‌ی تخت قرار داده، و سپس آن را در معرض میدان خارجی اعم از جریان سیال و یا گرادیان دما قرار ‏می‌دهیم. میدان خارجی، دست‌گاه را از تعادل خارج می‌کند؛ و خروج از تعادل خود را در مقدار هم‌بستگی‌های مکانی دو ذره نشان ‏می‌دهد. ما هم‌بستگی‌های مربوطه را محاسبه، و با استفاده از آن‌ها به این پرسش پاسخ می‌دهیم که آیا با صرف داشتن این هم‌بستگی‌ها ‏می‌توان وجود یک میدان خارجی، و نیز جنس آن را تعیین کرد. پاسخ پرسش اول، با موفقیت آری است؛ اما برای پاسخ به پرسش مربوط ‏به تعیین جنس میدان خارجی نیازمند این هستیم که درجات آزادی بیش‌تری برای ذرات در نظر بگیریم، و یا این‌که آزمایش‌گر امکان ‏تغییر مکان کره‌ها/تله‌های مربوطه را داشته‌باشد.‏

کلیدواژه‌ها

• هم‌بستگی‌های غیرتعادلی
• برهم‌کنش هیدرودینامیکی
• معادلۀ لانژون
• میدان خارجی
• دیواره‌ی صلب

موضوعات

• سامانه‌های پیچیده

عنوان مقاله [English]

Effect of external field on the spatial correlations of two trapped micro-spheres, in the presence of a wall

نویسندگان [English]

• Setareh Dabbaghchian ¹
• Golnaz Najafi Golvandani ¹
• Seyyed Nader Rasuli ²

¹ Department of Physics, University of Guilan, P.O. Box 41335-1914, Rasht, Iran

² Department of Physics, Cavendish Laboratory, University of Cambridge

چکیده [English]

One simple combination of particles which captures effect of hydrodynamics interactions consists of two trapped ‎beads, immersed in fluid, each with a single degree of freedom, and fluctuating around their equilibrium ‎positions. Given such a system in the presence of a flat boundary, we consider effect of an external electrical or ‎temperature field on it. The external field push the two beads system, out of equilibrium. We calculate beads’ ‎auto/cross correlations in the presence of external field, then investigate if these auto/cross correlations can be ‎used to reveal the presence of a possible external field, and its nature. We find that the former question could be ‎answered successfully, while the latter requires more information or degrees of freedom for beads and the ‎observer. ‎

کلیدواژه‌ها [English]

• Nonequilibrium correlations
• hydrodynamics interactions
• Langevin equation
• external field
• flat boundary