Optical Tweezers

Optische Pinzetten werden heutzutage in vielen naturwissenschaftlichen Forschungseinrichtungen eingesetzt, so dass die zugehörige Theorie in den Studienplänen der naturwissenschaftlichen Fächer an Bedeutung gewinnt. Deshalb entwickelten wir einen neuen Versuch für das physikalische Anfängerpraktikum der Universität Stuttgart. Die Praktikanten untersuchen an Hand des Versuches die Brownsche Molekularbewegung in einer kolloidalen Suspension und die Auswirkung einer optischen Pinzette auf diese Bewegung. Der Versuchsaufbau besteht aus einer optischen Pinzette und einem optischen Mikroskop, das mit einem Computer verbunden ist. Bei der Konzeptionierung des Aufbaus wurde berücksichtigt, dass Grundstudiumsstudenten über mehrere Jahre hinweg daran experimentieren werden. Deshalb wurde auf einen stabilen und möglichst einfachen Aufbau wert gelegt. 

Der neu konzepierte Versuch beinhaltet zwei Aspekte, die im Stuttgarter Anfängerpraktikum neu sind. Erstens untersuchen die Studenten keine deterministische Bewegung, sondern werten die Statistik der Brownschen Bewegung aus und zweitens werden die Messdaten über Videomikroskopie aufgenommen. Diese erlangt in der heutigen natur- und ingenieur-wissenschaftlichen Forschung immer mehr an Bedeutung, so dass die Integration dieser Technik in die Studienpläne dieser Fächer sinnvoll ist.