光镊原理及其应用摘要:激光的发明使得光的力学效应走向了实际应用。本文介绍了光镊技术的基本原理及其在生物科学方面的一些应用。关键词:光镊;光的力学效应;生物科学;应用1引言光镊是A.Ashkini在关于光与微粒子相互作用实验的基础上于1986年发明的。光镊在问世之初被看作是微小宏观粒子的操控手段,并渐渐成了光的力学效应的研究和应用最活跃的领域之一。近20年来光镊技术的研究和应用得到了迅速的发展,特别是在生命科学领域,光镊已成为研究单个细胞和生物大分子行为不可或缺的有效工具。2基本原理光镊的基本原理在于光与物质微粒之间的动量传递的力学效应。对于直径大于波长的米氏散射粒子来说,光镊的势阱原理可以用几何光学来解释13】。如图1(a)所示。入射光线A将光子的动量以辐射压的形式作用于粒子小球,力的作用方向与光线入射方向相同。A经过若干反射、折射后,以光线A出射。入射光线的辐射压减去出射光线的辐射压为粒子小球所受的净剩力Fa。图1(b)为作用力简图,实际力的作用过程较此复杂,A应为所有(包括反射光透射光)出射光线辐射压的合力,但结果与此相似,小球受轴向指向焦点的力