Force de Langevin

[tpscience]

Bonjour à tous,

Je considère une particule sphérique, de rayon grand devant la longueur d'onde, immergée dans un fluide d'indice de réfraction légèrement plus faible que celui de la particule. J'envoie un faisceau laser sur le système.
Si je considère l'ensemble des forces auxquelles est soumise la particule je peux considérer le poids, la poussée d'Archimède, les forces optiques dues au laser, les forces de frottements visqueux et enfin la force stochastique de Langevin.

Quel critère pourrait me dire que l'on puisse négliger la force de Langevin ? Je sais que la masse de la particule doit entrer en compte, tout comme l'énergie cinétique thermique , mais je ne connais pas le coefficient exact me permettant de conclure que l'on puisse bien négliger cette force.

Merci par avance
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[tpscience]

Bonsoir à tous,

Bon il semblerait que cela soit défini par le coefficient de diffusion, mais plusieurs expressions existent. La plus générale semble être :



Où est le facteur de friction fluide défini par la loi de Stokes.

Mais certaines formules font intervenir la masse de la particule immergée dans le fluide.

Qu'en est-il vraiment ?

Merci encore.

[Chup]

Bonjour,
avec une friction donnée par la force de Stokes, l'ordre de grandeur de la force de Langevin est
où est la viscosité du fluide, le rayon de la particule et sa masse.
Chup

[tpscience]

Bonjour et merci de votre réponse,

Cette expression correspond en fait aux forces de frottements fluides (). Même si cette force et celle de Langevin correspondent au même phénomène physique (frottements des molécules du fluide sur la particule), elles doivent légèrement différer en intensité, non ? Cela dit, il se peut que l'ordre de grandeur soit effectivement le même.

Maintenant, il se peut que la force de frottement soit non négligeable (gradient d'indice entre le milieu et la particule faible), mais que celle de Langevin le soit (l'agitation thermique des molécules du fluide est faible devant la masse de la particule). C'est cette distinction que j'aimerais clarifier...

Merci encore.

[A voir en vidéo sur Futura]