什么是激光镊子(Laser Tweezers)？

激光镊子，也叫光镊子，用激光束捕捉微观或纳米颗粒，并精确地进行三维定位。激光束利用了一种被称为折射率不匹配的现象。每当我们在一杯水中观察一根稻草时，我们都会看到这种现象。在微小的尺度上，粒子对光的微妙弯曲导致动...

激光镊子，也叫光镊子，用激光束捕捉微观或纳米颗粒，并精确地进行三维定位。激光束利用了一种被称为折射率不匹配的现象。每当我们在一杯水中观察一根稻草时，我们都会看到这种现象。在微小的尺度上，粒子对光的微妙弯曲导致动量被传递给粒子，投射出微小的吸引力或斥力。其结果是极其精细的精度和对光束中单个粒子的控制，控制在亚纳米级。科学家用烧杯激光镊子只有在所用的材料是电介质，也就是说是一种不受电磁场影响的绝缘体。镊子中的聚焦激光会以凝聚光的形式产生电磁场。激光方法可以用来悬浮细菌、病毒，甚至单个原子和分子。在许多应用中，都会附着微小的样品一个稍大的微珠。多个激光镊子甚至可以用来拉动分子的一部分，把它伸出来，让科学家观察它是如何弹回来的。这对阐明它们微妙的化学性质非常有帮助。贝尔实验室的科学家阿瑟·阿什金在1970年首次报道了微观粒子的光学散射现象。然后，1986年，科学家朱棣文和其他人就1997年，朱博士在激光束的应用领域，包括激光镊子在内的各种有用的物理领域都得到了极大的改进，比如无处不在的驱动细胞运动的生物马达这有助于纳米技术的新兴科学，并极大地扩展了我们的生物学知识。基于激光镊子的细胞骨架探测帮助科学家创建了细胞的高分辨率地图，其细节比其他方法更为详细。激光镊子仍然是研究的热点领域，伯克利、斯坦福、麻省理工和其他许多大学的勇敢团队利用这项技术提供的调查可能性。

发表于 2020-09-18 06:54
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分类：科学教育

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