前言：

2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)于北京時(shí)間10月2日17點(diǎn)50分正式揭曉，發(fā)明光鑷技術(shù)的美國(guó)物理學(xué)家，阿瑟·阿什金，以及開創(chuàng)了啁啾脈沖放大技術(shù)的唐娜·斯特里克蘭、 熱拉爾·穆魯共同分享了該獎(jiǎng)項(xiàng)。值得一提的是，唐娜·斯特里克蘭是諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)歷史上第三位女性獲獎(jiǎng)?wù)摺?/p>

本次物理諾獎(jiǎng)結(jié)果揭曉之后，各路觀察家都表示沒有想到，絕對(duì)堪稱"黑馬""大冷門"，在各自的專業(yè)領(lǐng)域，它已經(jīng)是科學(xué)家們非常仰賴的工具了。光鑷雖然內(nèi)涵深?yuàn)W，但其實(shí)稍加簡(jiǎn)介就能讓普通人建立概念。今天，我們讓大家了解一下這個(gè)能夠以光的力量來操縱細(xì)胞的諾獎(jiǎng)成就。

一、光鑷的簡(jiǎn)介

（1）光阱

使進(jìn)入的光無法逃出的裝置，如使用黑色無反射表面將光完全吸收（理想狀態(tài)）一般起消除雜散光的作用。

（2）勢(shì)壘

勢(shì)壘（Potential Energy Barrier）是勢(shì)能比附近的勢(shì)能都高的空間區(qū)域，基本上就是極值點(diǎn)附近的一小片區(qū)域。

（3）勢(shì)阱

指的是粒子在某力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，勢(shì)能函數(shù)曲線在空間的某一有限范圍內(nèi)勢(shì)能最小，形如陷阱。其就是電子的勢(shì)能圖像類似一個(gè)波的形狀，那么當(dāng)電子處于波谷，就好像處在一口井里，比較穩(wěn)定，很難跑出來，所以稱為勢(shì)井或勢(shì)阱。

光鑷是什么？作用原理又是什么？

光鑷就是采用以芯片為基礎(chǔ)的光子共振捕獲技術(shù)的光阱，又被稱為單光束梯度力光阱。

日常，我們用來挾持物體的鑷子，都是有形物體，我們感覺到鑷子的存在，然后通過鑷子施加一定的力鉗住物體。捕獲微小粒子的光鑷是一個(gè)特別的光場(chǎng)，這個(gè)光場(chǎng)與物體相互作用時(shí)，物體整個(gè)受到光的作用從而達(dá)到被鉗的效果，然后可以通過移動(dòng)光束來實(shí)現(xiàn)遷移物體的目的。如將被光鑷捕獲的粒子比做墜入碗底的玻璃珠，那么，光鑷又酷似一個(gè)陷阱。這個(gè)特別的光場(chǎng)造就了一個(gè)勢(shì)能較低的區(qū)域（碗底），即從這區(qū)域內(nèi)到區(qū)域外存在一個(gè)勢(shì)壘（碗壁）。當(dāng)物體的動(dòng)能不足以克服勢(shì)壘時(shí)，粒子將始終停留在阱內(nèi)，然后，通過光鑷作用，物體將按特定路線運(yùn)行。