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 پژوهشکدۀ فیزیک، پژوهشگاه دانش‌های بنیادی(IPM)، تهران 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, Cambridge CB3 0HE, United Kingdom

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