LOT-I 光镊教学实验仪

产品简介

光具有动量和能量。光可与电子、原子等物质相互作用，并且遵循动量守恒定律。这意味着光能够对物质施加力，使其动量、位置发生变化，这一现象称为光的力学效应。然而，自然光的力学效应微乎其微。随着激光技术的发展，人类相继实现了对原子的囚禁（朱棣文，1997 Nobel Prize）到对生物细胞的捕获（A.Ashkin, 2018 Nobel Prize）。激光力学逐渐在冷原子、生物学、化学、材料、医药等领域中崭露头角。其中，光镊是一种操控微米量级粒子的有效手段，已应用于多个领域，前景广阔。

LOT-Ⅰ 为直观生动地演示光的力学效应提供了极佳的手段。光镊的形成与操作教学实验，可以让学生直观感受到光的力学效应，直观感受“光力”的视觉效果，并对光的动量概念有更深刻的认识与理解。

实验内容

1. 光学捕获及阱域测量实验

2. 亚微米颗粒操纵实验

产品特点

1. 结构紧凑、集成度高、易于携带

2. 无接触、灵活性操控颗粒

3. 触摸式用户界面，交互性好

4. 高倍物镜，可捕获亚微米级微粒

5. 均匀化光源、适用场景多

知识点

光子动量

光子能量

皮牛力

光子力

细胞捕获

生物物理学

介观物理学

能力培养

1. 提升学生对光的力学效应的理解

2. 学习光镊形成原理

3. 掌握位移平台、照明系统、相机、光镊系统的基本使用方法

4. 锻炼学生对于生物学、材料学、光学的综合实验能力

光学捕获实验

通过移动样品台，使视场中某个微粒接近光阱，静态观察粒子陷入光阱的过程和捕获粒子的能力，记录在没有外力作用的情况下粒子自己陷入光阱前后的位置，计算光阱的作用力范围，即阱域的大小。

100倍油浸物镜1 μm小球捕获过程。（A）接近光阱边缘；（B）向光阱中心移动；（C）稳定捕获于光阱中心。

亚微米颗粒操纵实验

通过光阱捕获漂浮颗粒，缓慢移动平台，实现颗粒的牵引、分选、接触等，达到无接触主动操控效果。

 60倍空气物镜1 μm酵母操纵。（A）初始位置；（B）提拉悬浮远离地面；（C）牵引移动位置。

 产品组成