光镊的原理 Laser light in Focusing lens Polystyrene bead d 均匀光场非均匀光场 几何光学模型 中国科学技术大学国家级精品课程大学物理实验讲座:光的力学效应系列实验
中国科学技术大学 国家级精品课程 大学物理实验讲座：光的力学效应系列实验 均匀光场 非均匀光场 几何光学模型 光镊的原理
梯度力光阱原理 n>n1-小球/液体的折射率 激光束 对典型的光线Q和b经 透镜 折射后产生力FQ和Fb 三 其矢量和F是指向焦点f处 Xf 当小球的球心O和焦点f间 有偏离时,FQ和Fb的合力F FbALFa 总是使小球趋向焦点f处, 力F是回复力 只有光场的梯度大到能保证 焦点附近的梯度力大于散射 力时才能形成一个三维光学 单光束梯度力光场 势阱而稳定地捕获微粒. 中国科学技术大学国家级精品课程大学物理实验讲座:光的力学效应系列实验
中国科学技术大学 国家级精品课程 大学物理实验讲座：光的力学效应系列实验 单光束梯度力光场 梯度力光阱原理 n>n1-小球/液体的折射率 一对典型的光线a和b经 折射后产生力Fa和Fb， 其矢量和F是指向焦点f 处 当小球的球心O和焦点f 间 有偏离时，Fa和Fb的合力F 总是使小球趋向焦点f处， 力F是回复力. 只有光场的梯度大到能保证 焦点附近的梯度力大于散射 力时才能形成一个三维光学 势阱而稳定地捕获微粒
光镊操控1微米粒子 维空间 X-Y平面 ⊙⊙ Z纵方向 悬浮微粒 ( 中国科学技术大学国家级精品课程大学物理实验讲座:光的力学效应系列实验
中国科学技术大学 国家级精品课程 大学物理实验讲座：光的力学效应系列实验 光镊操控1微米粒子 三维空间 X-Y平面 Z纵方向 悬浮微粒
光镊-光陷阱- 光镊操控微粒的现象 尤如宇宙黑洞或吸尘器 将微粒吸入无底的深渊。 阱域、阱深和阱力 对于微小的粒子/细胞几十纳米几十微米,光的力学效应 还是非常大的。可以明显看到光阱周边的粒子以很快的速 度/加速度坠入阱中被囚禁,操控的速度相当的快。 中国科学技术大学国家级精品课程大学物理实验讲座:光的力学效应系列实验
中国科学技术大学 国家级精品课程 大学物理实验讲座：光的力学效应系列实验 光镊操控微粒的现象 尤如宇宙黑洞或吸尘器 将微粒吸入无底的深渊。 阱域、阱深和阱力 对于微小的粒子/细胞,几十纳米-几十微米，光的力学效应 还是非常大的。可以明显看到光阱周边的粒子以很快的速 度/加速度坠入阱中被囚禁，操控的速度相当的快。 光镊– 光陷阱--
光镊一基本操控方法 大分子 直接操控-微米 间接操控纳米 中国科学技术大学国家级精品课程大学物理实验讲座:光的力学效应系列实验
中国科学技术大学 国家级精品课程 大学物理实验讲座：光的力学效应系列实验 光镊—基本操控方法 直接操控-微米 间接操控-纳米