Effets mécaniques de la lumière sur des sphères de polystyrène dans l'eau : mesure et applications physico-chimiques

Mechanical effects of light on polystyrene spheres in water : measures and physico-chemical applications

• Auteur / Autrice : Gregoire Martinot-Lagarde
• Direction : Bernard Pouligny
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Potentiel zêta

Suspensions (chimie)

Polymères

Styrène

Résumé

On etudie l'action mecanique d'un faisceau laser gaussien sur des spheres de polystyrene de quelques microns dans l'eau. Les forces sont mesurees pour des positions relatives sphere-faisceau variables et comparees a celles calculees par la theorie de lorenz-mie generalisee (glmt, lesp de rouen). Plus precisement, on commence par analyser trois types d'approches theoriques differentes du calcul des forces de pression de radiation: l'optique geometrique (pour les objects grands par rapport a la longueur d'onde), le regime de rayleigh (pour les objets petits par rapport a la longueur d'onde) et enfin le cas general (glmt). Cette analyse permet de mieux comprendre comment la lumiere agit sur la matiere, pour assurer le piegeage d'objets de taille quelconque. Elle nous permet aussi d'apprehender les domaines de validite de ces diverses approches, pour pouvoir predire quantitativement les forces optiques exercees. Enfin, nous verifions que les forces theoriques (glmt) correspondent bien aux forces experimentalement observees pour des spheres de rayons inferieurs a trente fois la longueur d'onde (calculee dans l'eau). Cette bonne concordance entre les effets mecaniques de la lumiere theoriques et experimentaux est ensuite utilisee pour la determination des mobilites electrophoretiques des particules et pour l'etude de leur interaction avec des membranes modele