用光当镊子抓取病毒等各种微粒！

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相信对于绝大多数人来说，光镊是一个相当陌生的概念。光镊技术所代表的一系列微操控技术，的的确确为人类在诸多领域带来了极为便利的工具。

所谓的光镊其实是比拟宏观机械镊子对光的势阱效应的一种形象而通俗的描绘。所以当我们在研究光镊自身的物理性质时往往采用“光捕获阱” 、“光梯度力阱”或“光学势阱”等物理术语。而在利用这一物理性质形成的一种技术手段或工具时，就赋予它相应于机械镊子而又不失本质的独特命名——光镊。

光具有能量和动量，光的能量和动量都是光的基本属性。携带动量的光与物质相互作用，它们间会有能量和动量的交换，从而表现为光对物体施加力，作用在物体上的力就等于光引起的单位时间内物体动量的改变。并由此可引起的物体的位移，速度状况的变化，我们称之为光的力学效应。

显然，研究光的力学效应对认识光的基本属性以及如何运用光的力学效应具有重要的学术意义。但是，由于单个光子动量很小，普通光源的力学效应微乎其微，人们研究光的力学性质受到了很大限制。

20世纪60年代初激光的发明，使人类将光的利用推到一个崭新的阶段。有了激光这种高亮度的新光源，光的力学效应开始显示其强大的生命力。人们开始对光的辐射压力和光的力学效应进行全面和深入的研究。70年代，朱棣文等人利用光压原理发展了用激光冷却和幽禁原子的方法，获得了1997年度诺贝尔物理学奖。这一研究成果也为荣获2001年度诺贝尔物理学奖的玻色-爱因斯坦凝聚方面的工作提供了有效的实验手段。与此同时，人们也在探索光对微小的宏观粒子的力学效应。1986年，Ashkin等成功地利用一束强汇聚激光束实现了对生物微粒的三维捕获。这一发明被形象地称为光阱或光镊。成了这一尺度范围的粒子特有的操控和研究手段。多年来，光镊不但在生命科学领域，在其它涉及微小宏观粒子的研究领域都取得了重要应用。Ashkin也因为在光镊及光镊应用研究做出的巨大贡献而在2018年获得诺贝尔物理学奖的殊荣。

光作用于物体时，将施加一个力到物体上。由于光辐射对物体产生的力常常表现为压力，因而通常称之为辐射压力或简称光压。然而，在特定的光场分布下，光对物体也可产生一拉力。从而有可能某种特定光场来形成束缚粒子的势阱。

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 。光镊技术是光的力学效应的典型实例，它直观充分的展现了光具有动量这一基本属性。

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