大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)光的力學(xué)效應(yīng)系列實(shí)驗(yàn)

1、光的力學(xué)效應(yīng)-系列實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容 . 1 一 光的力學(xué)效應(yīng)歷史與未來(lái) . 2 二 光鑷技術(shù) . 4 三 創(chuàng)建光的力學(xué)效應(yīng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義 . 14 四 光的線性動(dòng)量實(shí)驗(yàn) . 16 五 實(shí)驗(yàn)小結(jié) . 24 六 結(jié)束語(yǔ) . 24 主要內(nèi)容 光的力學(xué)效應(yīng)？ 光有力量嗎？ 光子與物體的相互作用 光攜帶有能量和動(dòng)量（線性動(dòng)量和角動(dòng)量）,光與物體相互作用時(shí)彼此交換能量和動(dòng)量. 光子能量: ?h?E 光子動(dòng)量: ?/hP? 光的動(dòng)量是光的基本屬性之一。 光與人類生活的關(guān)系非常密切，伴隨科學(xué)的發(fā)展和人類文明的進(jìn)步，人們對(duì)光的認(rèn)識(shí)也越來(lái)越深入。 光與物質(zhì)相互作用光的效應(yīng)光的效應(yīng): 在光的作用下，物體宏觀上產(chǎn)生的各種

2、現(xiàn)象 光的熱學(xué)效應(yīng): 光與物體相互作用時(shí)物體的溫度發(fā)生變化.常見(jiàn)現(xiàn)象 光的力學(xué)效應(yīng): 光與物質(zhì)間交換動(dòng)量，使受光照射的物體獲得一個(gè)力或力矩,物體發(fā)生位移,速度和角度的變化. 難以察覺(jué) (光電效應(yīng),磁光效應(yīng),光化學(xué)效應(yīng), ) 本講光的力學(xué)效應(yīng)主要內(nèi)容安排: 一. 光的力學(xué)效應(yīng)歷史與未來(lái) 1. 光-動(dòng)量-光壓-力 2. 普通光和激光的力學(xué)效應(yīng) 3. 激光的力學(xué)效應(yīng) (微觀,界觀,宏觀) 4.光鑷-光的力學(xué)效應(yīng)的典型 二. 光鑷技術(shù) 1. 原理-單光束梯度力光阱 2. 特點(diǎn)和功能 3. 應(yīng)用列舉 三.創(chuàng)建光的力學(xué)效應(yīng)系列實(shí)驗(yàn)的意義 1. 線性動(dòng)量 2. 角動(dòng)量 四.光的線性動(dòng)量實(shí)驗(yàn) 1. 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和

3、基礎(chǔ) 2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 五.結(jié)束語(yǔ) 一. 光的力學(xué)效應(yīng)歷史與未來(lái) 光-動(dòng)量- 光壓-力 1616年開普勒-提出光壓的概念 - 從光的粒子性觀念出發(fā)具有一定動(dòng)量的光子入射到物體上時(shí)無(wú)論是被吸收或反射，光子的動(dòng)量都會(huì)發(fā)生變化，因而必然會(huì)有力作用在物體上，這種作用力我們通常稱為光壓。 康普頓效應(yīng) 歷史上，康普頓效應(yīng)是光子學(xué)說(shuō)的重要實(shí)驗(yàn)依據(jù)，也是光子具有動(dòng)量的直接證明。 典型的例子有X光的康普頓散射。 1923年美國(guó)物理學(xué)家康普頓在研究X射線光子與自由電子之間的彈性碰撞，解釋了實(shí)驗(yàn)觀察到的各種現(xiàn)象。在這一彈性碰撞過(guò)程中，光子與電子相互作用，不僅要遵循能量守恒定律，而且要遵循動(dòng)量守恒定律。 光子具有動(dòng)量，

4、這在一些研究物質(zhì)微觀過(guò)程中起著重要的作用。 為什么我們感受不到光的壓力？ 單個(gè)光子動(dòng)量很小: ?27?km?m/10/sP?h 烈日:1達(dá)因/平方米是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的億萬(wàn)分之一 普通光源的力學(xué)效應(yīng)微乎其微！ 光子密度低，方向性差！ 實(shí)驗(yàn)觀測(cè)和測(cè)量極其困難！ 1960年激光問(wèn)世： -高的光子流密度的激光束 方向性好，高亮度 光的力學(xué)效應(yīng)能夠得到充分 展示10mw的 He-Ne 激光，亮度是太陽(yáng)的一萬(wàn)倍！ 會(huì)聚光束的焦點(diǎn)處 1 微米小球受到的力可達(dá)10-6牛頓。 光的力學(xué)效應(yīng)研究進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代！ 光的力學(xué)效應(yīng)的應(yīng)用： 1 光與微觀粒子的相互作用 原子的激光冷卻和捕陷- 1997年 諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)

5、 S. 朱棣文 C,C,達(dá)諾基 W,D,菲利浦斯 玻色愛(ài)因斯坦凝聚的研究- 2001年 諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 克特勒 W.康奈爾 E.A.維曼C.E.2 光的宏觀力學(xué)效應(yīng) 世界上最大的功率和能量密度： 激光輸出脈沖功率已經(jīng)超過(guò)1016w； 聚焦強(qiáng)度達(dá)81013/cm2； 可產(chǎn)生億度以上的高溫, 能焊接、加工和 切割最難熔的材料 光壓-世界上最高的壓強(qiáng)： 相應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度可達(dá) 1021w/cm2； 相應(yīng)的光壓時(shí)達(dá) 31011 大氣壓 3.光與微小的宏觀粒子的相互作用 光 鑷 -單光束梯度力光阱 1986 A.Ashkin 使用高度會(huì)聚光束產(chǎn)生的非均勻光場(chǎng)，造成梯度力勢(shì)阱光鑷誕生了！ 光鑷是什么？ 光鑷

6、- Optical tweezers 用光做的鑷子？ 光鑷如何抓取物體 ？ 光鑷力有多大？ 光鑷的力學(xué)效應(yīng)的應(yīng)用？ 二. 光鑷技術(shù) 1 原理 2 特點(diǎn) 3 功能 4 應(yīng)用 煙草細(xì)胞在光鑷的操控下定向運(yùn)動(dòng)光鑷的原理 梯度力光阱原理 nn1-小球/液體的折射率 一對(duì)典型的光線a和b經(jīng)折射后產(chǎn)生力Fa和Fb， 其矢量和F是指向焦點(diǎn)f 處,當(dāng)小球的球心O和焦點(diǎn)f 間有偏離時(shí)，F(xiàn)a和Fb的,合力F總是使小球趨向焦點(diǎn)f處，力F是回復(fù)力。 只有光場(chǎng)的梯度大到能保證焦點(diǎn)附近的梯度力大于散射力時(shí)才能形成一個(gè)三維光學(xué)勢(shì)阱而穩(wěn)定地捕獲微。 微米粒子1光鑷操控 光鑷 光陷阱 光鑷操控微粒的現(xiàn)象 尤如宇宙黑洞或吸塵器將

7、微粒吸入無(wú)底的深淵。 阱域、阱深和阱力 對(duì)于微小的粒子/細(xì)胞,幾十納米-幾十微米，光的力學(xué)效應(yīng)還是非常大的?？梢悦黠@看到光阱周邊的粒子以很快的速度/加速度墜入阱中被囚禁，操控的速度相當(dāng)?shù)目臁?光鑷基本操控方法 微米-光鑷操縱微粒的尺度：納米 光鑷力有多大 ？ ?15?12)10)?fN(10pN( 1 fN/人60億 - 1根發(fā)絲 -細(xì)胞，單分子間的相互作用力 傳遞微小力的使者 -微小力的探針！ 光鑷- 一種特殊的光場(chǎng)形成的光勢(shì)阱, 它是用光形成的鑷子! 光鑷具有機(jī)械鑷子抓取物體的功能,是類比機(jī)械鑷子形象的稱呼。 光鑷/光學(xué)鑷子/光學(xué)勢(shì)阱/ 單光學(xué)梯度力勢(shì)阱 光鑷的特點(diǎn) 研究個(gè)體行為的工具！

8、應(yīng)用都是基于對(duì)單個(gè)微粒的捕獲與操控。 自然界，一切宏觀現(xiàn)象都是大量個(gè)體行為的群體效應(yīng)，因此，解釋宏觀自然現(xiàn)象就需要獲取單個(gè)微粒個(gè)體行為信息。能夠?qū)嵤?duì)單個(gè)微粒的操控正是研究個(gè)體行為的首要條件。 對(duì)單個(gè)活體生物以非接觸的遙控方式，實(shí)施無(wú)損無(wú)菌操控；實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤、進(jìn)行微小力的測(cè)量。 生命科學(xué)家可以挑選所需要的特定活細(xì)胞來(lái)觀察它的個(gè)體行為，研究特定的細(xì)胞間相互作用的基 本過(guò)程。光鑷提供了對(duì)生命活動(dòng)的基本過(guò)程的研究所具有的高度選擇性是傳統(tǒng)研究方法不可比擬的。光具有的穿透特性，使得光鑷有隔墻取物之功能。即光鑷可以無(wú)阻擋越過(guò)屏障，穿過(guò)透明封閉系統(tǒng)的表層（細(xì)胞膜）操控其內(nèi)部微粒（細(xì)胞器），也可以透過(guò)封閉的樣

9、品池的外壁，操控池內(nèi)微粒，實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)菌操作。機(jī)械鑷子望塵莫及！ 光鑷操控的可視性。光鑷使細(xì)胞懸浮于液體中所指定的位置，其四周沒(méi)有遮擋，完全暴露在我們視野中，研究者提供了極大的方便。 光鑷系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示，完整保留活體細(xì)胞和大分子生命活動(dòng)，能反應(yīng)體系作用過(guò)程的特性是其它方法所不具備的。 光鑷是微小力的探針，類似彈簧。 光鑷能夠操控粒子，實(shí)際上是光鑷向微粒施加了作用力。 光鑷能實(shí)時(shí)感應(yīng)微小的負(fù)荷(fN)，是極其靈敏的力傳感器。 光鑷是揭示生命過(guò)程中物質(zhì)輸運(yùn)、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞規(guī)律的研究工具。 光鑷的應(yīng)用: 生命科學(xué)-操控，動(dòng)力學(xué)研究 解讀生命運(yùn)動(dòng)規(guī)律 微納器件-操控，排布，組裝，表征 新材料和功能器

10、件制造 分散體系-微粒間相互作用 宏觀現(xiàn)象的微觀機(jī)理探索 光力學(xué)教學(xué)線性動(dòng)量，角動(dòng)量 認(rèn)知光的基本屬性 光鑷應(yīng)用生物大分子的動(dòng)力學(xué)研究 生命過(guò)程運(yùn)動(dòng)力 運(yùn)動(dòng)-位移/速度， -力，大小/方向， -結(jié)合/分離 -相互作用 特性-結(jié)構(gòu)和功能 力學(xué)量是表征生命過(guò)程的重要參量！ 單分子水平上探索生命運(yùn)動(dòng)的規(guī)律！ 國(guó)際前沿發(fā)展趨勢(shì) 光鑷技術(shù)更多的是用于研究生物大分子,十幾年來(lái)已突破了許多“禁區(qū)”；人類首次實(shí)際測(cè)量到由化學(xué)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的原動(dòng)力肌肉運(yùn)動(dòng)的原始動(dòng)力過(guò)程-驅(qū)動(dòng)蛋白分子吸收一個(gè)ATP能量后的分布運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)步長(zhǎng)為8納米。 國(guó)際研究成果舉例 Nature 生物大分子 精細(xì)操作 雙光鑷對(duì)肌動(dòng)蛋白進(jìn)行

11、打結(jié)。 研究其運(yùn)動(dòng)特性,光鑷控制粘有肌動(dòng)蛋白的小球接觸微管Science 光鑷研究DNA折疊動(dòng)力學(xué)過(guò)程研究 光鑷研究DNA的縮合及解開 光鑷已成為研究DNA動(dòng)力學(xué)的不可或缺的工具 光鑷的應(yīng)用研究/中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)科大 細(xì)胞膜彈性的測(cè)量 /形狀由橢圓變成橄欖型光鑷牽拉血紅細(xì)胞膜 單細(xì)胞融合 煙草細(xì)胞原生質(zhì)體的融合 光鑷操控單細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)方法 光鑷分選單條染色體 水稻細(xì)胞 - 熒光標(biāo)記 - 細(xì)胞殘核 - 條染色體群 光鑷操控單粒子 微米粒子穩(wěn)定的空間排布 48個(gè)2微米聚苯乙烯小球組合而成 光鑷在三維空間排布微粒 分散體系中微粒的聚集通常都是隨機(jī)的。用逐個(gè)操控單個(gè)粒子的方法。按設(shè)定要求排布出具有穩(wěn)定

12、空間結(jié)構(gòu)的粒子聚集體。 納微器件，微機(jī)械，生物器件的組裝和表征 建立了光鑷研究單分子力學(xué)行為的實(shí)驗(yàn)方法 三. 創(chuàng)建光的力學(xué)效應(yīng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義 1 光的動(dòng)量是光的基本屬性之一-認(rèn)知光的基本屬性 2. 光的力學(xué)效應(yīng)及其應(yīng)用是當(dāng)今科學(xué)研究的前沿問(wèn)題，是多學(xué)科交叉的基礎(chǔ) 3. 填補(bǔ)教學(xué)空白 光的力學(xué)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的歷史回顧 1616年 開普勒提出光壓的概念 1873年 麥克斯韋用電磁波的理論 證明了光壓的存在， 具體計(jì)算了光的壓力。 年1895 光壓的實(shí)驗(yàn)證明 列別捷夫扭秤實(shí)驗(yàn)裝置 創(chuàng)建光的力學(xué)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的意義 普通光源- 光的力學(xué)性質(zhì)的研究受到限制。 歷史以來(lái)物理教科書上對(duì)光子的動(dòng)量這一重要屬性僅作簡(jiǎn)略的知

13、識(shí)介紹。 從對(duì)光的認(rèn)知和物理教學(xué)體系來(lái)講這是一個(gè)非常大的缺憾，是知識(shí)的空白點(diǎn)。 光鑷是光的力學(xué)效應(yīng)的典范 光鑷是利用光與物質(zhì)相互作用時(shí)產(chǎn)生的力學(xué)效應(yīng)這一原理而實(shí)現(xiàn)的。 光鑷的發(fā)明為直觀生動(dòng)地演示光的力學(xué)效應(yīng)提供了極好的手段。 作者基于863科研成果，利用光鑷技術(shù)1999年首次開設(shè)了直觀演示和測(cè)量光的力學(xué)效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。 開展光的力學(xué)效應(yīng)的教學(xué)目的： 完善知識(shí)結(jié)構(gòu)培養(yǎng)符合時(shí)代需要的人才 科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要普及和掌握新技術(shù) 物理學(xué)領(lǐng)域理解光的力學(xué)效應(yīng) 對(duì)光的本質(zhì)的認(rèn)知和研究 非物理學(xué)領(lǐng)域 了解光鑷技術(shù)和特點(diǎn) 學(xué)習(xí)光鑷儀器的操作和使用 開拓光鑷技術(shù)的應(yīng)用 促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展！,宣傳新技術(shù),傳播知識(shí)四 光的

14、線性動(dòng)量實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?加深對(duì)光具有動(dòng)量基本屬性的認(rèn)識(shí)，感知光的力學(xué)效應(yīng)，了解光鑷技術(shù)。 (預(yù)備知識(shí),實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和預(yù)習(xí)效果檢查) 實(shí)驗(yàn)的特殊性如何進(jìn)入角色 一.實(shí)驗(yàn)裝置 二.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 三. 思考題- 四. 附錄 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：光學(xué)，顯微鏡的使用, 首先閱讀實(shí)驗(yàn)講義，理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?；了解光學(xué)微操作儀的功能和儀器的操作要領(lǐng)，希望在具體的實(shí)驗(yàn)研究工作中注意掌握操作要領(lǐng)。 在實(shí)驗(yàn)中要用心感受光鑷的力學(xué)效應(yīng)，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象, 體會(huì)顯微操作技巧，領(lǐng)略光鑷技術(shù)巧奪天工之神奇,將有助于你把握光鑷技術(shù)和順利完成實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)前的心理準(zhǔn)備 光鑷微操作儀是用于對(duì)微小的宏觀粒子進(jìn)行操控的設(shè)備.一個(gè)人眼看

15、不見(jiàn)的細(xì)胞通過(guò)光學(xué)放大呈現(xiàn)在我們眼前，本實(shí)驗(yàn)帶領(lǐng)我們進(jìn)入一個(gè)未知的微觀世界！ 我們要用光鑷來(lái)搬運(yùn)這些微小的細(xì)胞，希望它們能夠按照我們的意志運(yùn)動(dòng)，我們必須具備操控精度達(dá)微米級(jí)的能力。操作是極其精致的！實(shí)驗(yàn)具有挑戰(zhàn)性！ 微米級(jí)的操控需要良好的穩(wěn)定環(huán)境，工作時(shí)請(qǐng)不要磕碰防震臺(tái)，心靜手穩(wěn) ，動(dòng)作輕巧。用你的智慧和心靈把握光鑷這個(gè)無(wú)形的機(jī)械手，你將能夠自如的遨游在微觀世界！ 光鑷操控的原理和方法 操控物體并使之運(yùn)動(dòng)-具備能夠產(chǎn)生相對(duì)的運(yùn)動(dòng)的條件 本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):光鑷靜止,光鑷操控細(xì)胞所在環(huán)境運(yùn)動(dòng) 光捕獲 被光鑷捕獲的粒子與環(huán)境產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)樣品池運(yùn)動(dòng)V顯微鏡平臺(tái)以速度: 方法 顯微鏡平臺(tái) 光鑷力的測(cè)量原

16、理和方法 流體力學(xué)方法Stokes公式: ?R?6F 其中為液體粘滯系數(shù)，R為微粒的半徑，當(dāng)速度增加到Vmax時(shí),細(xì)胞將脫離光鑷的束縛離開光阱,此Vmax為細(xì)胞的逃逸速度。 LOT-光鑷微操作儀 實(shí)驗(yàn)裝置和光路 1.光鑷光源，2.光學(xué)耦合器，3.全反射鏡，4.雙向分束板，5.會(huì)聚透鏡/高倍物鏡，6.樣品臺(tái)，7.樣 圖象顯示與處理11,12.數(shù)碼攝影頭，10.激光濾波片，9.樣品照明電源，8.品池， 光的力學(xué)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)光路圖 光鑷系統(tǒng)的參數(shù) 光鑷光源780nm，功率100mW m 酵母細(xì)胞直徑約 5物鏡可調(diào)范圍10mm,微調(diào)最小分度2m每小格 系統(tǒng)放大約4000 倍 平臺(tái)調(diào)節(jié)范圍：110mm 70

17、mm 視頻圖像每六個(gè)像素為1m 每?jī)蓭瑘D像之間的時(shí)間間隔為1/15秒 靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯微圖象實(shí)時(shí)顯示,記錄,回放 計(jì)算配套軟件Lasertrap Lasertrap 光鑷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)配套軟件 實(shí)驗(yàn)用樣品和附件 儀器部件的功能和操作指南 注意：緩慢調(diào)節(jié)電流調(diào)節(jié)旋鈕,電流最大值不要超過(guò)“0080” 物鏡調(diào)節(jié)手輪的調(diào)節(jié)方法 粗調(diào)手輪。微調(diào)手輪 FFFF錯(cuò)誤調(diào)節(jié)正確調(diào)節(jié)物鏡微調(diào)、粗調(diào)手輪用于控制物鏡升降正確調(diào)節(jié)：均勻旋轉(zhuǎn)，切向受力錯(cuò)誤調(diào)節(jié)：徑向受力，影響儀器穩(wěn)定性 油浸物鏡的使用 ,油入物鏡后緩慢上升物鏡。 提示：油不能滴太多，不能讓油瓶嘴觸到物鏡頭。 顯微成像調(diào)節(jié)與光鑷位置的觀察 樣品制備 先把空樣品池置于

18、樣品臺(tái)上，加入適量樣品溶液（如上圖）注意不要使樣品溢出樣品池口。 調(diào)節(jié)物鏡，使樣品池底面（底玻片的上表面也即溶液的底層）成像。 提示：樣品的濃度按實(shí)驗(yàn)的需要隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整 光的力學(xué)效應(yīng)線性動(dòng)量-實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1 光陷阱效應(yīng)實(shí)驗(yàn) 2 光鑷在橫向操控微粒實(shí)驗(yàn) 3 光鑷在縱向操控微粒實(shí)驗(yàn) 4 最大光阱力的流體力學(xué)測(cè)量法實(shí)驗(yàn) 5 光阱力和光功率的關(guān)系實(shí)驗(yàn)（選做實(shí)驗(yàn)） 6 縱向逃逸力的測(cè)量實(shí)驗(yàn)（選做實(shí)驗(yàn)） 微米小球的排布（設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)） 71 光陷阱效應(yīng)實(shí)驗(yàn) 通過(guò)移動(dòng)樣品臺(tái)，使視場(chǎng)中某個(gè)微粒接近光阱，靜態(tài)觀察粒子陷入光阱的過(guò)程和捕獲粒子的能力，記錄在沒(méi)有外力作用的情況下粒子自己陷入光阱前后的位置，計(jì)算光阱的作用

19、力范圍，即阱域的大小。 2 光鑷在橫向操控微粒實(shí)驗(yàn) 利用光鑷在X-Y平面自由操控粒子，觀察動(dòng)態(tài)過(guò)程 3 光鑷在縱向操控微粒實(shí)驗(yàn) 光鑷捕獲了一微粒，升降物鏡改變光阱在縱向的位置，被捕獲的粒子也隨之沉浮，這時(shí)它的像依然清晰，而原先與其在同一層面的粒子，圖像變得逐漸模糊，表明光鑷實(shí)現(xiàn)了對(duì)粒子的縱向操控。 4 最大光阱力的流體力學(xué)測(cè)量實(shí)驗(yàn) 流體力學(xué)中的Stokes公式： ?rv6F? maxmax其中為粘滯系數(shù)，r為微粒的半徑，Vmax為逃逸速度。 測(cè)量微粒的逃逸速度。F -光阱操縱微粒相對(duì)流體運(yùn)動(dòng)時(shí)，微粒將受到液體的粘滯阻力阱力的測(cè)量與圖象分析1 操控樣品臺(tái)，用光鑷捕獲一個(gè)酵母細(xì)胞(左圖)。點(diǎn)擊視頻

20、捕捉中的錄像鍵，開始錄像。再移動(dòng)樣品臺(tái)，緩慢加速直至小球逃逸，在小球逃逸后停止錄像。 用分析錄像軟件打開所錄制的圖像(右圖) 。把視圖中小球完全逃逸的一幀圖像定為標(biāo)定幀 。 阱力的測(cè)量 與圖象分析2 分析顯微攝像，截取微粒剛逃出光阱時(shí)連續(xù)兩幅圖象，通過(guò)兩幅圖象中微粒的位移和截取兩幅的時(shí)間間隔，得到微粒逃出光阱時(shí)的瞬時(shí)速度，然后用這瞬時(shí)速度計(jì)算光阱的最大阱力。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 m，每幀圖像之間的間隔為1/15秒，實(shí)測(cè)環(huán)境溫度，通過(guò)根據(jù)已知條件：移動(dòng)距離為6 個(gè)像素為1查 “T-”表得到粘滯系數(shù)， 計(jì)算求得：酵母細(xì)胞的大小在一定光功率下阱域的范圍 縱向阱深細(xì)胞的逃逸速度，此刻對(duì)應(yīng)的光鑷力（選做實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)略）。 學(xué)生反響（學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告選摘） 通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，使我們對(duì)學(xué)光的力學(xué)效應(yīng)，尤其是激光