Judul: Jebakan optis partikel bola dielektrik : investigasi teoritis gaya-gaya jebak berdasarkan konsep rapat momentum peierls
Abstrak: Optical trapping atau jebakan optis adalah teknik yang digunakan untuk menangkap, mentranslasikan, dan memanipulasi partikel-partikel, seperti bola mikro dielek:trik, sel dan organel sel. Di dalam jebakan optis, refleksi dan refraksi yang terjadi membangkitkan dua tipe gaya jebak yaitu gaya jebak aksial yang arahnya sama dengan arah propagasi laser dan gaya jebak radial yang menuju kepada kenaikan gradiensi intensitas berkas laser. Penelitian ini bertujuan untuk menurunkan kembali persamaan gaya-gaya jebak untuk jebakan optis dari sebuah mikropartikel berbentuk bola yang berada dalam berkas laser berpenampang Gaussian dengan menggunakan teori gelombang skalar dan konsep rapat momentum Peierls; dan menyelidiki gaya-gaya tersebut serta mengetahui hubungannya dengan beberapa parameter seperti ukuran partikel, daya laser, ukuran spot laser, panjang gelombang dan indeks bias relatif yang akan dituangkan secara grafts. Kurva yang dihasilkan berupa kurya spasial yaitu kurva hubungan antara gaya jebak dan jarak separasi aksial/radial dengan variasi parameter yang ditinjau. Metode penelitian yang digunakan adalah metode integrasi numerik dua dimensi berdasarkan aturan Gaussian-Legendre dan kemudian diprograrn dalam bahasa pemrograman FORTRAN77. Berdasarkan perhitungan numerik dengan menggunakan metode ini diperoleh bahwa hasil integrasi akan mencapai konvergen sampai n = 32, dengan error dalam orde 10-6. Dari penurunan analitik dihasilkan persamaan gaya-gaya jebak yang jika diintegrasikan akan diperoleh kurva spasial yang identik dengan apa yang dilakukan oleh Gauthier (1995) yang menggunakan teori foton. Gaya jebak aksial pada posisi on-axis akan relatif konstan jika jari-jari partikel semakin besar. Jika daya laser meningkat maka gaya aksial meningkat dan sebaliknya untuk panjang gelombang. Sedangkan untuk posisi off-axis, ada ukuran partikel tertentu yang menyebabkan gaya aksial maksimum yang dialaminya paling tinggi dibandingkan partikel lainnya, namun untuk partikel lain yang lebih besar dari partikel ini, gejalanya kembali sarna seperti pada posisi on-axis dimana gaya aksial maksimumnya menjadi relatif konstan. Sementara itu gaya jebak radial sangat sensitif terhadap perubahan ukuran partikel. Semakin besar partikelnya, maka gaya jebak radial akan meningkat drastis dan akan terjadi sedikit penyimpangan bentuk kurva pada jarak aksial yang kecil. Untuk daya laser dan panjang gelombang, pengaruhnya sarna seperti pada gaya aksial. Dan terakbir, ada nilai tertentu bagi ukuran spot laser agar gaya radial yang dihasilkan menjadi optimum. Dari penelitian ini pula dapat diperlihatkan bahwa untuk partikel dengan indeks bias relatif n > I maupun untuk n < 1, gaya optik aksial berperan dalam hal penentuan posisi setimbang partikel di dalam berkas. Berbeda dengan gaya optis radial. Untuk n > 1, gaya ini berperan menjaga partikel tetap berada di dalam berkas, sedangkan untuk 11 < 1 fenomena jebakan tidak terjadi karena partikel akan terlempar keluar dari berkas. Untuk tahap awal, penelitian ini telah cukup jelas memperlihatkan bagaimana interaksi partikel dengan cahaya laser di dalam suatu medium dan secara umum menjelaskan pengaruh beberapa parameter. Untuk penelitian lebih lanjut, penulis menyarankan agar penelitian ini terus dikernbangkan dengan melibatkan hal-hal yang telah disebutkan dalam asumsi, terutarna pertimbangan adanya variasi waktu terhadap fluks energi yang datang agar efek rap at momentum bisa terlihat ( walau kecil) bukan efek dalam ha! konstanta saja.
Keyword: