Как измеряют самые слабые силы?

Аватар автора
Veritasium [RU]
Как взвешивают и получают большие точности до микрограммов массы тела и многое другое... Самые слабые силы измеряют с помощью очень чувствительных механических резонаторов, квантовых и оптических методов, а также с помощью высокоточных торсионных балансиров. Чувствительность часто даётся в Н/√Hz (нютонах на корень герца) или просто в ньютонах для интегрированных измерений; современные методы достигают диапазона от пиконьютонов (10^-12 N) до аттоньютонов (10^-18 N) и ниже в особых экспериментах. Основные методы и их типичная чувствительность - Торсионный баланс (Cavendish, Eöt‑Wash) - Принцип: поворотная нить/пластина реагирует на очень слабую силу притяжения. - Чувствительность: примерно 10^-14…10^-16 N (в лучших установках), применяется для измерения гравитационных сил между малыми массами. - Микрокантилеверы и атомно‑силовой микроскоп (AFM) - Принцип: деформация микрокантилевера измеряется оптическим/электрическим считывателем. - Чувствительность: обычный AFM — пиконьютонная, специализированные установки — фемто‑ и аттоньютонные (10^-15…10^-18 N). - Оптические пинцеты (optical tweezers) - Принцип: сила от излучения лазера удерживает и сдвигает микрочастицы/биомолекулы. - Чувствительность: типично фемтоньютон (10^-15 N), с продвинутой аппаратурой — ближе к аттоньютону. - Наномеханические резонаторы и NEMS - Принцип: колебательный резонатор с высокой добротностью; слабая сила смещает резонанс. - Чувствительность: отчётливо ниже...

0/0


0/0

0/0

0/0