项目描述:
光泳力是由于光场诱导加热效应导致微粒与气体分子之间动量转移而产生的作用力,已广泛应用于捕获和操纵空气中的微尘及微生物颗粒,直接影响地球表面的大气微粒层和气候变化。然而其理论机理尚未完全明确,问题的解决有赖于人们对光泳力特性的完全了解。申请人在前期研究中首次发现,当入射光场快速改变时,由于微粒温度的变化比光场变化慢很多,光泳力并非立刻跟随光场改变,而是严重滞后,其时间响应特性有待进一步探明。本项目拟在多种气体环境下采用高斯光束或空心光束对多种微粒实现囚禁和传输,通过快速调制入射光场,分析微粒在光束中的动力学行为,明确光泳力随时间的响应机理及其跟微粒物性、光束特性和环境气体性质等因素的内在联系,并研究这些因素对基于光泳力的光学操控的影响。本项目将为发展一种利用光泳力对各种不同形貌和尺寸的微粒实现操控的实用技术提供理论与实验依据。