Ảnh hƣởng của các tham số lên vị trí cân bằng của hạt

1. 3.3 Mô hình chuỗi liên tục (WLC)

2.4. Ảnh hƣởng của các tham số lên vị trí cân bằng của hạt

Trong phần trên chúng ta đã sử dụng nghiệm của phương trình Langevin để biện luận quá trình di chuyển vào vi hạt vào tâm kìm phụ thuộc vào các tham số của chùm laser như cường độ đỉnh, bán kính thắt chùm. Tiếp theo chúng tôi sẽ khảo sát ảnh hưởng của các tham số chùm laser lên vị trí cân bằng của hạt điện môi, qua đó xác định độ căng của phân tử ADN.

Hình 2.14a. Dao động của hạt xung quanh vị trí cân bằng,

62

Hình 2.14b. Dao động của hạt xung quanh vị trí cân bằng,

với 0  16m,W0 10m.

Hình 2.14c. Dao động của hạt xung quanh vị trí cân bằng,

63

Từ kết quả trên hình 2.14 và 2.15 chúng tôi thấy rằng sau một thời gian xác định hạt bị kéo từ vị trí ban đầu vào tâm kìm, rồi dao động tại vị trí cách tâm kìm một khoảng xác định. Tại vị trí đó quang lực của kìm quang học và lực đàn hồi của phân tử ADN cân bằng nhau, nhưng do có lực Brown tác dụng lên hạt nên nó không đứng yên tại đó mà dao động xung quanh vị trí đó với một biên độ xác định.

Khảo sát ảnh hưởng của các tham số chùm laser lên vị trí cân bằng của vi hạt. Trong hình 2.14a, 2.14b, 2.14c là kết quả mô phỏng động học của hạt tại vị trí cân bằng ứng với giá trị cường độ đỉnh khác nhau. Với bán kính thắt chùm và tọa độ ban đầu tương ứng là W0 10m và 0  16m, sau đó lần lượt chon giá trị cường độ đỉnh của chùm laser chiếu tới tương ứng là

7 2 7 2 7 2

10 W / m ; .5 10 W / m ;10 10. W / m , từ kết quả chúng tôi thu được hạt dao động xung quanh vị trí cân bằng cách tâm kìm các khoảng tương ứng là:

0 0364. m; .0 0121m; .0 0012m. Có nghĩa là khi tăng cường đỉnh chùm laser thì vị trí cân bằng của hạt được kéo dịch gần vào tâm kìm. Đồng thời chúng tôi còn thấy thời gian để hạt đạt đến trạng thái cân bằng nhanh hơn khi tăng dần cường độ đỉnh.

64

Hình 2.15b. Dao động của hạt xung quanh vị trí cân bằng, với

7 2

0 5 10

I   W / m ;0  10m.

Hình 2.15a. Dao động của hạt xung quanh vị trí cân bằng, với

7 2

0 5 10

65

Như đã trình bày ở phần trên, bán kính thắt chùm của chùm laser có ảnh hưởng đến quá trình kéo hạt vào vị trí cân bằng, do đó chúng tôi xem xét ảnh hưởng của bán kính thắt chùm đến vị trí cân bằng của hạt. Kết quả được thể hiện như trên hình 2.15a, 2,15b, 2,15c với các tham số được chọn là

7 2

0 5 10

I   W / m ; 0  10m còn bán kính thắt chùm W0tằng dần tương ứng là 7m;10m; 15m. Từ kết quả trên chúng tôi thấy khi tăng dần bán kính thắt chùm thì thời gian hạt bị kéo đến vị trí cân bằng sẽ tăng lên (hạt di chuyển chậm hơn), còn vị trí cân bằng thì khác nhau khi thay đổi bán kính thắt chùm, cụ thể bán kính thắt chùm tăng thì vị trí ổn định càng xa tâm kìm, độ giãn của phân tử ADN giảm xuống. Như vậy khi tăng bán kính thắt chùm thì phạm vi tác dụng của kìm được tăng lên, kéo căng được các phân tử nằm

Hình 2.15c. Dao động của hạt xung quanh vị trí cân bằng,

66

xa tâm kìm, nhưng vị trí cân bằng lại dịch ra xa tâm kìm và thời gian hạt di chuyển vào tâm kìm chậm hơn.