粒子在高斯光束中所受勢(shì)阱力分析.pdf

1、光鑷?yán)眉す馕⑹膭?dòng)力學(xué)效應(yīng)產(chǎn)生的力去操縱和捕獲從幾十納米到幾十微米微粒，它可以將微粒捕獲在激光微束的焦點(diǎn)附近。由于光鑷可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生物活體細(xì)胞的亞接觸和無(wú)損傷的捕獲和操縱，所以光鑷在研究生物學(xué)、物理化學(xué)和醫(yī)學(xué)等方面已成為一個(gè)重要工具。 到目前為止，研究微粒所受勢(shì)阱力的理論模型主要有兩種：幾何光學(xué)模型(RO)和電磁模型(EM)。本文基于幾何光學(xué)模型和電磁模型，分別對(duì)幾何尺寸遠(yuǎn)大于激光波長(zhǎng)的米氏球形微粒和幾何尺寸遠(yuǎn)小于激光波長(zhǎng)的瑞利

2、粒子所受的光阱力進(jìn)行了定量計(jì)算，分析了它們所受的勢(shì)阱力與折射率、微粒半徑、光束束腰半徑、激光光束波長(zhǎng)、激光功率、吸收系數(shù)等參數(shù)的關(guān)系；為實(shí)驗(yàn)中各種參數(shù)的選擇提供了依據(jù)。 全文共分六章。第一章介紹了光鑷技術(shù)的背景，光鑷技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展以及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用。第二章介紹了激光捕獲技術(shù)的基本原理，包括光輻射壓力、光學(xué)散射力和梯度力及光學(xué)勢(shì)阱。第三章主要介紹了激光的性質(zhì)、基模高斯光束和高階高斯光束的一些特性。第四章對(duì)米氏粒子和瑞利粒子