اندازه گیری ضرایب پخش افقی ذرات کلوئیدی در کنار دیواره تخت با استفاده از میکروسکوپ افقی

در این پایان نامه پخش تک ذره ی کلوئیدی در دو بُعد, در راستاهای موازی با دیواره ی تخت,می شود. پدیده ی پخش، یکی از مکانیزم های مهم نقل و انتقال در سلول های زیستی است. علاوه بر این، با مطالعه ی حرکت پخشی ذرات می توان اطلاعات فیزیکی از خواص محیطی که ذره در آن حرکت می کند، مانند وشکسانی و دما به دست آورد. وقتی یک کره ی کلوئیدی معلق در یک شاره ی ساکن نزدیک به یک دیواره ی تخت است نیروی کششی استوکس که روی آن عمل می کند نسبت به حالتی که کره از دیواره دور است, افزایش پیدا می کند. بنابراین ضرایب پخش ذره کوچک تر از زمانی است که ذره از دیواره دور است. از آنجایی که پارامترهای مختلف فیزیکی همچون وشکسانی، برهمکنش بین ذرات و محیط، جنس، اندازه، اینرسی، هدایت گرمایی و بار ذرات نقش مهمی در اندازه ی نیروی اعمال شده دارند، بررسی این پدیده با چالش های بسیاری روبرو است. با اینکه پخش محدود یک کره ی میکروسکوپی بین دو دیواره یک پدیده ی ساده است ولی مدلی را برای ما فراهم می کند تا بوسیله آن, فهم رفتار سیستم های پیچیده ای که مرزهای آن می تواند به عنوان اثرات دیواره مدل شود, را ممکن می سازد. برای مثال هایی از سیستم های خیلی پیچیده می توان به ذرات کوچکی که در محیط متخلخل حرکت می کنند, ماکرو مولکول هایی که در غشاء سلولی پخش می شوند و سلول هایی که با سطوح برهمکنش می کنند, اشاره کرد. برای این منظور در فصل اول به طور مختصر در مورد پدیده پخش اهمیت ها و کاربردها پدیده توضیح می دهیم. همچنین گزارش مختصری از آزمایشاتی که تا کنون انجام شده و شرح نتایج حاصل از آنها داریم. در فصل دوم به طور مفصل تر در مورد پدیده ی پخش و قوانین حاکم براین پدیده و توصیف رابطه ی انیشتین برای ضریب پخش و همچنین توصیف پخش در کنار دیواره ی تخت به صورت نظری می پردازیم. برای بررسی حرکت پخشی یک ذره کلوئیدی در ابتدا لازم است مسیر حرکت ذره در فضا و زمان مشخص شده و سپس با تحلیل این مسیر پخش ذره مطالعه شود. در این پایان نامه برای تعیین مسیر حرکت ذره از روش ردیابی ذره با میکروسکوپ افقی استفاده می کنیم. برای تحلیل حرکت ذره ی کلوئیدی از بسته نرم افزاری که به زبان matlabنوشته شده و آن را koja نامیده اند, استفاده می کنیم. در فصل سوم در ابتدا به معرفی مواد آزمایش, میکروسکوپ و اجزای سازنده ی آن می پردازیم. و به طور مفصل کارهایی که در این پروژه صورت گرفته از قبیل ساخت میکروسکوپ افقی و همچنین نحوه تحلیل داده ها با استفاده از برنامه matlab توضیح می دهیم. در فصل چهار به بحث در مورد مسأله و همچنین ارائه نتایج و نحوه محاسبه خطاها و برازش نمودار ها می پردازیم. داده های حاصل از آزمایش را با نمودارهای نظری مقایسه کرده و نشان می دهیم که داده ها در توافق خوبی با نمودارهای نظری است.