什么是激光鑷子(Laser Tweezers)？

激光鑷子，也叫光鑷子，用激光束捕捉微觀或納米顆粒，并精確地進行三維定位。激光束利用了一種被稱為折射率不匹配的現象。每當我們在一杯水中觀察一根稻草時，我們都會看到這種現象。在微小的尺度上，粒子對光的微妙彎曲導致動...

激光鑷子，也叫光鑷子，用激光束捕捉微觀或納米顆粒，并精確地進行三維定位。激光束利用了一種被稱為折射率不匹配的現象。每當我們在一杯水中觀察一根稻草時，我們都會看到這種現象。在微小的尺度上，粒子對光的微妙彎曲導致動量被傳遞給粒子，投射出微小的吸引力或斥力。其結果是極其精細的精度和對光束中單個粒子的控制，控制在亞納米級。科學家用燒杯激光鑷子只有在所用的材料是電介質，也就是說是一種不受電磁場影響的絕緣體。鑷子中的聚焦激光會以凝聚光的形式產生電磁場。激光方法可以用來懸浮細菌、病毒，甚至單個原子和分子。在許多應用中，都會附著微小的樣品一個稍大的微珠。多個激光鑷子甚至可以用來拉動分子的一部分，把它伸出來，讓科學家觀察它是如何彈回來的。這對闡明它們微妙的化學性質非常有幫助。貝爾實驗室的科學家阿瑟·阿什金在1970年首次報道了微觀粒子的光學散射現象。然后，1986年，科學家朱棣文和其他人就1997年，朱博士在激光束的應用領域，包括激光鑷子在內的各種有用的物理領域都得到了極大的改進，比如無處不在的驅動細胞運動的生物馬達這有助于納米技術的新興科學，并極大地擴展了我們的生物學知識。基于激光鑷子的細胞骨架探測幫助科學家創建了細胞的高分辨率地圖，其細節比其他方法更為詳細。激光鑷子仍然是研究的熱點領域，伯克利、斯坦福、麻省理工和其他許多大學的勇敢團隊利用這項技術提供的調查可能性。

發表于 2020-09-18 06:54
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分類：科學教育

什么是激光鑷子(Laser Tweezers)？

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