光場中瑞利粒子的橫向受力特性研究.pdf

1、光鑷實質(zhì)上是基于散射力和梯度力相互作用而形成的能夠控制從幾十納米到幾十微米微粒的勢阱。由于其具有亞接觸和無損傷特性，現(xiàn)已成為生命科學發(fā)展的重要工具，促進了物理和生物兩大基礎學科的交叉和發(fā)展。 本文以電磁模型為基礎，推導了零級貝塞爾光束捕獲粒子的最小半徑的表達式，并計算了瑞利粒子在零級貝塞爾光束、基模高斯光束和拉蓋爾一高斯光束中所受的橫向力和勢阱的深度；理論計算得出了瑞利粒子被穩(wěn)定束縛的條件；討論了實驗參數(shù)、微粒的性質(zhì)以及周圍介質(zhì)

2、的情況等與橫向光阱力的關(guān)系。通過對瑞利粒子在基模高斯光束、零級貝塞爾光束和拉蓋爾—高斯光束中所受橫向力和勢阱深度的數(shù)值計算，結(jié)果表明：粒子所受橫向力和光阱深度隨著激光的波長的減小而增大，隨著粒子的相對折射率減小而減小，隨著入射光腰的減小而快速增大。光強的梯度分布對捕獲瑞利粒子影響最大，光強梯度越大，產(chǎn)生的勢阱越深，對粒子的束縛越穩(wěn)定。零級貝塞爾光束和拉蓋爾—高斯光束的光強梯度都大于高斯光束的強度梯度，所以零級貝塞爾光束和拉蓋爾—高斯光束