浙大实现光致微米金片往复运动

光与物质的相互作用导致了许多有趣的现象（如克鲁克斯辐射计中叶片在光照下的转动）和重要的应用（如光镊操纵微观颗粒），这些现象和应用均涉及动量传递过程，且都遵守动量守恒定律。在动量传递的过程中往往涉及光力与光热力作用的讨论。

光力来源于光子与物体之间的动量传递。物质在吸收和散射光子的过程中，光子的动量转移到物体上，从而使物体受到光力的作用。光镊操纵微观颗粒即是利用光力的作用。

而光热力则来源于光热过程中气体分子与物体之间的动量守恒。对于处在气体环境中的光吸收物体，由于不同部位光吸收不均匀，从而导致温度分布不均匀。温度高的地方，气体分子运动速度快，转移给物体的反向动量更多，从而给物体施加了一个逆温度梯度方向的力。克鲁克斯辐射计的原理即缘于此。

由于光力和光热力工作的环境往往不同（光力驱动一般在溶液中进行，而光热力则多在气体环境中发挥作用），很少有研究将这两种力联合起来以驱动物体。此外，一般而言，光力和光热力大都表现为沿着光传播方向的推力，而逆着光传播方向的所谓光拉力，由于其反直觉，近年来吸引了很多研究者的关注。

图1. 锥形光纤-微纳金片系统中光力与光热力仿真计算结果图