光镊是什么？作用原理又是什么？

前言：

2018年诺贝尔物理学奖于北京时间10月2日17点50分正式揭晓，发明光镊技术的美国物理学家，阿瑟·阿什金，以及开创了啁啾脉冲放大技术的唐娜·斯特里克兰、 热拉尔·穆鲁共同分享了该奖项。值得一提的是，唐娜·斯特里克兰是诺贝尔物理学奖历史上第三位女性获奖者。

本次物理诺奖结果揭晓之后，各路观察家都表示没有想到，绝对堪称"黑马""大冷门"，在各自的专业领域，它已经是科学家们非常仰赖的工具了。光镊虽然内涵深奥，但其实稍加简介就能让普通人建立概念。今天，我们让大家了解一下这个能够以光的力量来操纵细胞的诺奖成就。

一、光镊的简介

（1）光阱

使进入的光无法逃出的装置，如使用黑色无反射表面将光完全吸收（理想状态）一般起消除杂散光的作用。

（2）势垒

势垒（Potential Energy Barrier）是势能比附近的势能都高的空间区域，基本上就是极值点附近的一小片区域。

（3）势阱

指的是粒子在某力场中运动，势能函数曲线在空间的某一有限范围内势能最小，形如陷阱。其就是电子的势能图像类似一个波的形状，那么当电子处于波谷，就好像处在一口井里，比较稳定，很难跑出来，所以称为势井或势阱。

光镊是什么？作用原理又是什么？

光镊就是采用以芯片为基础的光子共振捕获技术的光阱，又被称为单光束梯度力光阱。

日常，我们用来挟持物体的镊子，都是有形物体，我们感觉到镊子的存在，然后通过镊子施加一定的力钳住物体。捕获微小粒子的光镊是一个特别的光场，这个光场与物体相互作用时，物体整个受到光的作用从而达到被钳的效果，然后可以通过移动光束来实现迁移物体的目的。如将被光镊捕获的粒子比做坠入碗底的玻璃珠，那么，光镊又酷似一个陷阱。这个特别的光场造就了一个势能较低的区域（碗底），即从这区域内到区域外存在一个势垒（碗壁）。当物体的动能不足以克服势垒时，粒子将始终停留在阱内，然后，通过光镊作用，物体将按特定路线运行。