Стр. 2 - Усредненная сила радиационного давления оптико-акустического пинцета с пузырьком на малую сферическую частицу

2 ISSN 2305-5626. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана: электронное издание. 2013
(рис. 1). В этой же точке расположен и маленький газовый пузырек
субмикронного размера радиусом 0 . R Оценим усредненную силу ра-
диационного давления, действующую на находящуюся на расстоянии
r малую сферическую частицу.
Известно, что на частицы, расположенные в акустическом поле,
действует сила радиационного давления. Л.П. Горьков в своей работе
[4] получил следующее выражение для потенциала сил : F U= −∇
2 2
п п 3 1 2
2 2
0
= 2 ,
3 2 s
p v
U r f f
c
⎛ ⎞
− ⎜ ⎟
⎝ ⎠
π ρ
ρ
(1)
где s r — радиус частицы; 2 2
п п, p v — средние значения квадрата коле-
баний давления и скорости в волне в точке нахождения частицы; ,ρ
0 с — плотность жидкости и скорость звука в ней; 1 f и 2 f — посто-
янные, определяемые физическими параметрами среды и частицы:
2
1 2
2 = 1 ; = 2 ,
2
s
s s s
c
f f
c
−
−
+
ρ ρ ρ
ρ ρ ρ (2)
где s ρ и s c — плотность и скорость звука в частице.
Обозначим п п, V Т — усредненные по времени плотности кинети-
ческой и потенциальной энергии. Учитывая, что
Рис. 1. ОА пинцет с пузырьком и малая сферическая частица
О