大学物理实验 光的力学效应系列实验
实验报告光弹性效应
光弹性效应一实验原理（一）光弹性效应光弹性：某些介质，在自然状态下式各向同性的，没有双折射性质。
但当受到机械力作用时，将成为光学各向异性，出现双折射现象。
这种双折射是暂时的，应力解除后即消失。
我们称具有明显光弹性效应的物质为光敏物质；光弹性效应微弱的物质为非光敏物质。
光弹仪的原理：，σ为内应力（二）全息光弹法两次曝光法当模型未加力时，让物光和参考光同时投到全息干板上作第一次曝光，模型加上力后，再做第二次曝光。
将全息干板显影、定σk n n e =-0影，得到全息图。
放回原来位置，遮蔽物光，让参考光照射全息图，这时候迎着原物光方向观看，即可看到实验模型的立体虚像，通过望远镜可看到虚像中有明暗相间的干涉条纹，即为等和线。
此方法适用于非光敏物质。
一次曝光法：只在模型受力时作一次曝光，其余操作和两次曝光法一致。
将能看到等差线，该法适用于光敏物质。
（三）等和线&等差线形成原因：两次曝光法得到的光强分布为：若取非光敏物质做成模型做两次曝光，由于ηc ≈0，则上式成为：那么，当ηρ=0，±1、±2….相应点成为亮条纹，即沿同一条纹各点有相同的ηρ。
而ηρ与主应力之和（σ1+σ2）成正比，因此同一条纹各点主应力之和相等。
称之为等和线。
二实验过程1. 打开激光器，激光束打到分光镜有膜一面（中间的一块）；2. 在模型后20cm 左右位置放置白屏，记录位置；3. 调节反光镜，使物光光束透过模型中心，打到白屏上，调节参考光光路反光镜，使参考光光点和物光光点重合；4. 测量两路光程，要做到差距在1cm 之内；5. 加上准直镜，为保证激光束垂直通过其光心，调节其位置，使白屏上光点重合，并且使反射光沿原路返回；)(cos )cos()2cos(212c c I πηπηπηρ++=)2cos(22ρπη+=I6.加扩束镜，撤掉白屏，这时候在墙壁上可以发现一个亮斑。
保证其亮斑中心与未加扩束镜时的亮斑中心重合，然后移动扩束镜，使其亮斑大小与准直镜通光孔径大致相同，并且亮斑均匀；7.加偏振片&1/4波片，调节角度成45°，加上毛玻璃片；8.找到两路光重叠的位置，标记；9.遮住激光束，在黑暗中固定好全息干板。
大学物理光实验报告
大学物理光实验报告大学物理光实验报告引言光学实验是大学物理实验中重要的一部分，通过实践操作，学生可以更好地理解光的性质和现象。
本次实验旨在探究光的折射、反射以及干涉现象，并通过实验数据和理论分析来验证相关定律。
实验一：光的折射光的折射现象是指光线从一种介质传播到另一种介质时，由于介质的光密度不同，光线的传播方向发生改变的现象。
我们在实验中使用了一块玻璃板和一束光线，通过改变入射角度，观察光线的折射现象。
实验结果显示，当光线从空气射入玻璃板时，光线发生了折射，且折射角度小于入射角度。
通过测量入射角度和折射角度的数值，我们可以使用斯涅尔定律来计算光的折射率。
实验数据与理论计算结果相符，验证了斯涅尔定律的准确性。
实验二：光的反射光的反射现象是指光线从一种介质射入另一种介质时，在介质表面发生反射的现象。
我们在实验中使用了一面镜子和一束光线，观察光线的反射现象。
实验结果显示，光线在射入镜子表面时发生了反射，并且反射角等于入射角。
通过测量入射角度和反射角度的数值，我们可以验证光的反射定律。
实验数据与理论预期相符，进一步验证了光的反射定律的准确性。
实验三：光的干涉光的干涉现象是指两束或多束光线相遇时，由于光的波动性质而产生的干涉条纹的现象。
我们在实验中使用了一束激光和一块薄膜，观察光的干涉现象。
实验结果显示，当激光穿过薄膜时，出现了明暗相间的干涉条纹。
通过调整薄膜的厚度，我们观察到干涉条纹的变化。
根据干涉条纹的间距和薄膜的厚度，我们可以计算出光的波长。
实验数据与理论计算结果相符，验证了光的干涉现象及其相关定律。
结论通过本次实验，我们深入了解了光的折射、反射和干涉现象，并通过实验数据和理论分析验证了相关定律的准确性。
光学实验不仅增加了我们对光学原理的理解，还培养了我们的实验操作能力和科学思维能力。
在今后的学习和研究中，我们将更加深入地探索光学领域，为科学的发展做出贡献。
光学效应观察实验报告
实验题目：光学效应观察实验实验目的：1. 通过实验观察并分析不同光学效应的产生和特点。
2. 加深对光的波动性和粒子性的理解。
3. 掌握基本的光学实验操作和数据处理方法。
实验原理：光学效应是指光在传播过程中，由于介质的不同或光波本身的特性而发生的各种现象。
本实验主要观察以下几种光学效应：光的直线传播、光的反射、光的折射、光的干涉、光的衍射和光的偏振。
实验仪器：1. 激光器2. 凸透镜3. 凹透镜4. 平面镜5. 三棱镜6. 分束器7. 白屏8. 光具座9. 测量工具（刻度尺、游标卡尺等）实验内容：一、光的直线传播1. 实验步骤：将激光器置于光具座上，调整激光束垂直于白屏，观察激光束在空气中的传播情况。
2. 观察与分析：激光束在空气中沿直线传播，说明光在均匀介质中沿直线传播。
二、光的反射1. 实验步骤：将平面镜置于光具座上，调整激光束以一定角度入射到平面镜上，观察反射光束在白屏上的位置。
2. 观察与分析：反射光束在平面镜上发生反射，反射角等于入射角，满足光的反射定律。
三、光的折射1. 实验步骤：将凸透镜和凹透镜分别置于光具座上，调整激光束以一定角度入射到透镜上，观察透镜对光束的折射情况。
2. 观察与分析：凸透镜对光束有会聚作用，凹透镜对光束有发散作用，说明光在通过不同介质时会发生折射。
四、光的干涉1. 实验步骤：将分束器置于光具座上，调整激光束入射到分束器上，观察分束器将光束分成两束，分别照射到白屏上，形成干涉条纹。
2. 观察与分析：干涉条纹的形成说明光具有波动性，且两束光波在叠加时会产生干涉现象。
五、光的衍射1. 实验步骤：将三棱镜置于光具座上，调整激光束以一定角度入射到三棱镜上，观察衍射光束在白屏上的衍射图样。
2. 观察与分析：衍射图样的形成说明光具有波动性，且当光通过狭缝或孔径较小时，会发生衍射现象。
六、光的偏振1. 实验步骤：将偏振片置于光具座上，调整激光束以一定角度入射到偏振片上，观察偏振光在白屏上的偏振现象。
光弹性效应实验报告1
光弹性效应实验报告【实验目的】了解光弹性效应，了解全息干涉原理在测量物体内部应力分布中的应用【实验仪器】氦氖激光器分束镜反光镜*2 扩束镜*2 准光镜*2 偏振片*2 四分之一玻片*2 毛玻璃环氧树脂样品全息底片显影液定影液清水【实验原理】在自然情况下各向同性的介质在外加应力的情况下出现短暂的双折射效应，当应力解除之后双折射效应消失，称之为光弹性效应。
具有明显光弹性效应的物质（比如环氧树脂）被称为光敏物质，相对的光弹性效应微弱的物质称之为非光敏物质。
定量的来说，光敏物质由于光弹性效应而产生的双折射效应满足以下公式O光的折射率和e光的折射率之差和外加应力成正比，k为比例系数。
全息光弹法是一种研究光弹性效应的方法，基于全息干涉原理。
本实验中利用的是两束相干的圆偏光进行干涉，从而在全息干板上记录样品的光弹性信息。
普通的全息照相相干的两束光只是需要有同方向的偏振分量即可。
实验中为了记录光弹性的信息（即折射率之差和外加应力成正比）所以需要采用圆偏光。
等差线和等和线指的是全息光弹法中最后观察到的干涉条纹。
等和线是在非光敏物质样品情况下观察到的，值得是同一条干涉条纹上各点的主应力之和相同。
同样，在光敏物质样品的情况下可以观察到等差线，即同一条干涉条纹上主应力之差相同。
（主应力分别指模型受力最大和最小的方向的应力）等差线和等和线产生的原因可以从最后的全息照相光强表达式中看出在整个公式推导中定义了如下物理量变量为主应力之和，主应力之差，其余为常量。
这是非光敏物质的光强分布可以看到光强决定于，当此物理量取特定值，分别产生亮条纹和暗条纹，而其值从定义中可以看出由主应力之和决定。
即同一条条纹上的主应力之和相同。
同理由光敏物质的光强分布可以看出等差线的来源。
【实验步骤】实验光路图从分束镜开始到全息胶片的光程为212.50cm。
1.利用分光镜中间的分束片进行分光，这样基本可以达到参考光和物光的比例为5:1。
2.摆放两面反射镜，使得两束光的光程差相等（误差小于1cm）。
光电实验效应实验报告
光电实验效应实验报告光电实验效应实验报告引言：光电实验效应是物理学中一个重要的实验现象，它揭示了光与物质之间的相互作用。
通过研究光电效应，我们可以深入了解光的性质以及物质的电子结构。
本实验旨在通过观察光电效应，探究光的粒子性和波动性，以及光电子的能量与频率之间的关系。
实验步骤：1. 准备实验所需的材料和设备，包括光源、金属板、电压源、电流计等。
2. 将金属板放置在光源的前方，调整光源的位置和强度，确保光线垂直照射到金属板上。
3. 通过电压源和电流计，将金属板与电路连接起来，测量光电流的大小。
4. 改变光源的频率，重复步骤3，记录不同频率下的光电流值。
实验结果与讨论：在实验中，我们观察到了光电流的存在，并且发现了一些有趣的现象。
首先，我们发现光电流的大小与光源的频率有关。
当光源的频率增加时，光电流的强度也随之增加。
这与光电效应的理论预测相符，即光电子的能量与光的频率成正比。
其次，我们发现光电流的大小与光源的强度无关。
无论光源的强度如何变化，光电流的强度始终保持一定。
这进一步验证了光电效应的粒子性质，即光子是光的基本单位，光的强度与光子的数量有关，而不是光的强度。
此外，我们还观察到了光电流的截止电压。
当光源的频率增加到一定程度时，光电流的强度突然减小，并最终消失。
这是因为当光源的频率增加到一定值时，光子的能量足够大，可以克服金属表面的束缚力，将电子从金属中释放出来。
而当光源的频率低于截止频率时，光子的能量不足以克服束缚力，因此无法引起光电效应。
结论：通过本次实验，我们验证了光电效应的几个重要特性。
首先，光电电流的大小与光源的频率成正比，验证了光子能量与频率的关系。
其次，光电电流的强度与光源的强度无关，进一步证明了光子的粒子性质。
最后，我们还观察到了光电流的截止电压，这是光电效应的一个重要参数。
光电效应在现代科学和技术中有着广泛的应用。
例如，光电效应被应用于光电池和光电二极管等光电器件中，用于转换光能为电能。
力学光学结合实验报告
实验名称：力学光学结合实验实验日期：2023年X月X日实验地点：物理实验室实验小组成员：[姓名1] [学号1]，[姓名2] [学号2]，[姓名3] [学号3]一、实验目的1. 通过实验，加深对力学和光学基本原理的理解。
2. 掌握力学光学结合实验的基本方法。
3. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理本实验通过力学和光学原理的结合，验证了力的作用与光路变化的关系。
实验主要包括以下内容：1. 利用光学元件（如透镜、棱镜等）对光线进行折射、反射和分光。
2. 通过测量光学元件前后光路的变化，分析力的作用对光路的影响。
3. 利用力学原理（如杠杆原理、牛顿第二定律等）解释实验现象。
三、实验仪器与材料1. 光学元件：透镜、棱镜、全反射棱镜等。
2. 力学元件：杠杆、滑轮、砝码等。
3. 光学仪器：平行光管、光具座、分光计等。
4. 测量工具：游标卡尺、量角器等。
四、实验步骤1. 安装光学元件，调整光路，使光线通过透镜、棱镜等光学元件。
2. 在光学元件前后放置杠杆、滑轮等力学元件，并调整其位置。
3. 利用力学元件对光学元件施加力，观察光路的变化。
4. 记录实验数据，包括光路变化的角度、力的作用力等。
5. 分析实验数据，验证力的作用与光路变化的关系。
五、实验结果与分析1. 实验一：透镜折射实验实验现象：当对透镜施加水平力时，光线在透镜中的折射角度发生变化。
分析：根据折射定律，光线的折射角度与力的作用方向和大小有关。
当力的作用方向与光线传播方向一致时，折射角度减小；当力的作用方向与光线传播方向垂直时，折射角度增大。
2. 实验二：棱镜反射实验实验现象：当对棱镜施加水平力时，光线在棱镜中的反射角度发生变化。
分析：根据反射定律，光线的反射角度与力的作用方向和大小有关。
当力的作用方向与光线传播方向一致时，反射角度减小；当力的作用方向与光线传播方向垂直时，反射角度增大。
3. 实验三：全反射棱镜实验实验现象：当对全反射棱镜施加水平力时，光线在棱镜中的传播路径发生变化。
大学物理牛顿环实验
大学物理牛顿环实验一、实验目的1、观察牛顿环的干涉现象2、研究干涉现象与光波的波动性质3、学习使用分光仪、读数显微镜的方法二、实验原理牛顿环是一种典型的干涉现象，它是由一束光分成两束相干光，在空间叠加而成。
当一束光照射在玻璃表面时，会产生反射和透射两种现象。
反射光会在玻璃表面形成亮斑，而透射光则会继续传播。
当透射光再次照射到玻璃表面时，会再次产生反射和透射，形成一系列的反射和透射光。
这些反射和透射光会相互干涉，形成明暗相间的条纹，这就是牛顿环。
三、实验步骤1、调整分光仪，使一束光通过玻璃棱镜，分成两束相干光，并在空间叠加。
2、调整分光仪的望远镜，观察到清晰的牛顿环。
3、使用读数显微镜测量牛顿环的直径，并记录下来。
4、改变分光仪的棱镜角度，观察干涉条纹的变化，并记录下来。
5、分析实验数据，得出结论。
四、实验结果与分析1、实验结果在实验中，我们观察到了清晰的牛顿环干涉现象，并且使用读数显微镜测量了牛顿环的直径。
随着分光仪棱镜角度的变化，干涉条纹也会发生变化。
2、结果分析通过实验数据，我们可以得出以下（1）牛顿环是由两束相干光在空间叠加而形成的干涉现象。
（2）干涉条纹的明暗交替是由于两束光的相位差引起的。
（3）通过测量牛顿环的直径，我们可以计算出光波的波长。
（4）随着分光仪棱镜角度的变化，干涉条纹会发生变化，这是因为光的波长和入射角发生了变化。
五、结论通过本次实验，我们深入了解了干涉现象与光波的波动性质，学习了使用分光仪、读数显微镜的方法。
这对于我们今后在光学领域的研究具有重要意义。
大学物理牛顿环实验一、实验目的1、观察牛顿环的干涉现象2、研究干涉现象与光波的波动性质3、学习使用分光仪、读数显微镜的方法二、实验原理牛顿环是一种典型的干涉现象，它是由一束光分成两束相干光，在空间叠加而成。
当一束光照射在玻璃表面时，会产生反射和透射两种现象。
反射光会在玻璃表面形成亮斑，而透射光则会继续传播。
当透射光再次照射到玻璃表面时，会再次产生反射和透射，形成一系列的反射和透射光。
10个物理演示实验的原理与现象
10个物理演示实验的原理与现象1.牛顿摆实验：原理是通过将一质点连接到一根不可伸长、不可弯曲且质量可以忽略不计的绳子上，使其悬挂于一固定点并允许自由摆动，演示了周期性运动和重力作用下的力学波动现象。
2.杨氏模量实验：原理是通过悬挂一个平衡的弹簧，将不同质量的挂物悬挂在弹簧下方，并测量弹簧的伸长量，根据胡克定律推导出弹性模量的测量原理，演示了杨氏模量与弹性形变的关系。
3.光的折射实验：原理是当光从一种介质传播到另一种介质时，由于两种介质的光速不同，光线会发生折射现象。
根据斯涅尔定律，光线在折射面上入射角和折射角之间满足一定的关系，演示了光在不同介质中传播时的行为。
4.平面镜成像实验：原理是当光线以一定角度入射到平面镜上时，会发生反射现象，并形成一个虚像。
根据镜面法则，入射角和反射角相等，通过平面镜成像实验可以观察到光线的反射特性和虚像的形成。
5.大气压力实验：原理是利用大气压力对液体的压强进行实验观测。
将一个杯装的开放水银柱与一个封闭的水银柱相连，利用大气压力对水银柱施加的压力，观察水银柱的高度变化。
通过这一实验可以测量大气压力并验证大气压力的存在。
6.磁体力实验：原理是在一个磁场中放置一个导体，当导体中有电流通过时，导体会受到磁场力的作用。
根据洛伦兹力定律，当导体与磁场垂直时，磁场会对导体施加一个力，通过这一实验可以观察到电磁力的作用。
7.电容器实验：原理是利用电容器的原理，通过将两块金属板分别连接到正负电极上，形成一个电容器。
当给电容器充电时，电荷会在两个金属板之间储存，根据库仑定律，电容器中的电荷与电压之间满足一定的关系，通过这一实验可以观察到电容器的充放电现象。
8.磁感线实验：原理是将磁铁放置在纸上并撒上铁粉，当磁铁产生磁场时，铁粉会被磁场激活并排列成一定的形状，形成磁力线。
通过这一实验可以直观地观察到磁场的分布和磁感线的形状。
9.声音共振实验：原理是当一个物体在特定频率下受到振动时，另一个物体会因为频率的共振而发生共振现象。
大学物理实验：光电效应
当高能光子（高频率光）照射在物质上时 ，物质可以吸收一个光子并释放一个正离 子和多个电子的现象。
光电效应的应用
光电倍增管
利用光电效应原理制成的器件， 可以将微弱的光信号转换成电信 号，广泛应用于高能物理、天文
学和医学等领域。
太阳能电池
利用光电效应将太阳能转换成电能， 是太阳能利用的重要方式之一。
光电器件
THANKS
感谢观看
为了更好地研究光电效应的规律，可 以尝试改变光源的波长、光强等条件， 观察其对光电效应的影响。
07
参考文献
参考文献
光电效应实验原理
详细介绍了光电效应的基本原理，包括光子、电子、 能量转换等概念。
实验操作步骤
提供了实验的具体操作步骤，包括实验设备、实验操 作流程、数据记录等。
实验数据处理
介绍了如何处理实验数据，包括数据整理、图表绘制、 误差分析等。
普朗克效应
里德堡效应
当光照射在物质上时，物质吸收光的能量 并释放电子，电子的能量与光的频率有关 ，与光的强度无关。
Hale Waihona Puke 当高能光子（高频率光）照射在物质上时 ，物质可以吸收一个光子并释放多个电子 的现象。
光电子发射
光离子化
当光照射在物质上时，物质吸收光的能量 并释放电子，电子的能量与光的频率和物 质的功函数有关。
2
光电效应的应用广泛，如太阳能电池、光电倍增 管等。
3
光电效应的发现和研究对现代物理学的发展产生 了深远的影响。
02
实验原理
光电效应概念
光电效应
当光照射在物质上时，物质可以 吸收光的能量并释放电子的现象 。
光电效应的发现
19世纪末，德国物理学家赫兹和 勒纳德在实验中发现了光电效应 。
光电效应实验的四大实验现象
光电效应实验的四大实验现象以光电效应实验的四大实验现象为标题，我们将详细介绍这些实验现象及其相关知识。
光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会发射出电子的现象。
这一现象的实验研究对于量子力学的发展起到了重要的推动作用。
一、光电效应的第一大实验现象：光电流的存在在光电效应实验中，我们可以观察到一种称为光电流的电流现象。
当光照射到金属表面时，金属会发射出电子，这些电子在电场的作用下形成电流。
实验中可以使用电流计来测量这一光电流。
通过改变光的强度和频率，我们可以发现光电流与光的强度和频率之间存在着一定的关系。
二、光电效应的第二大实验现象：阈值频率在光电效应实验中，我们发现只有当光的频率超过一定的阈值频率时，金属才会发生光电效应，即发射出电子。
这个阈值频率与金属的性质有关，不同金属的阈值频率不同。
实验中可以通过改变光的频率，观察到金属发射电子的变化情况。
这一实验现象表明光的频率对光电效应起到了重要的影响。
三、光电效应的第三大实验现象：光电子能量与光的频率的关系在光电效应实验中，我们可以通过测量光电子的最大动能来研究光电子的能量。
实验中我们发现，光电子的最大动能与光的频率呈线性关系，即光的频率越高，光电子的最大动能越大。
这一实验结果与经典物理学的理论不符，而是符合了爱因斯坦提出的光量子假设。
光子的能量与光的频率成正比关系，光电子的最大动能取决于吸收光子能量的能力。
四、光电效应的第四大实验现象：光电子的速度分布在光电效应实验中，我们可以通过测量光电子的速度分布来研究光电子的运动情况。
实验中我们发现，光电子的速度分布与光的频率和强度有关。
当光的频率超过阈值频率时，光电子的速度分布呈连续的形态，即速度范围从零到最大值。
而当光的频率低于阈值频率时，光电子的速度分布呈离散的形态，只有在特定的速度范围内才能观察到光电子。
这一实验现象进一步验证了光电效应与光子假设的一致性。
光电效应实验的四大实验现象包括光电流的存在、阈值频率、光电子能量与光的频率的关系和光电子的速度分布。
试验一光的力学效应及光阱pn力的测量试验目的加深对光具有
实验一光的力学效应及光阱PN力的测量一、实验目的加深对光具有动量基本属性的认识，感知光的力学效应，了解光镊技术。
二、实验内容1、光陷阱效应2、光镊在横向（X－Y平面）操控微粒3、光镊在纵向（Z轴方向）操控微粒4、光镊最大横向阱力的测量三、实验原理光作用于物体时，将施加一个力到物体上。
由于光辐射对物体产生的力常常表现为压力，因而通常称之为辐射压力或简称光压。
然而，在特定的光场分布下，光对物体也可产生一拉力。
从而有可能某种特定光场来形成束缚粒子的势阱。
我们以透明电介质小球作模型来讨论光与物体的相互作用。
若小球的大小明显大于光波长，可以采用几何光学近似。
设小球的折射率n1大于周围媒质的折射率n2。
首先考虑一束平行光与小球的相互作用。
如图所示，当一束光穿过小球时，光在进入和离开球表面时会产生折射（黑粗线表示）。
在图示的情形，入射光沿Z方向传播，即光的动量是沿Z方向的。
然而，离开球的光传播方向有了改变，也即光的动量有了改变。
图中画出了光束中代表性的两条光线a和b。
由于动量守恒，这些光传递给球一个与它们动量改变等值，但方向相反的一个动量（图中的空心线）。
与之相应的有力Fa和Fb施加在小球上。
小球受到的光对它的作用力就是光束中所有光线作用于小球的力之和。
若入射光束截面上光强是均匀的，则各小光束（光线）给予小球的力在横向（XY方向）将完全抵消。
但有一沿Z 方向的推力。
如果小球处在一个非均匀光场中，沿Z方向传播，自左向右光强增大的光场。
与左边的光线a相比，右边较强的光线b作用于小球，使小球获得较大的动量，从而产生较大的力Fb。
结果总的合力在横向不再平衡，而是把小球推向右边光强处。
小球在这样一个非均匀（即强度分布存在梯度）的光场中所得到的指向光强强的地方的力称之为梯度力（Fg）。
如果光束中间光强大，粒子将趋向于这一区域，也即在横向被捕获了。
上面的情形，都存在一个轴向（Z方向）的推力。
要用一束光同时实现横向和轴向（或纵向）的捕获，还必须要有拉力。
实验报告4-1 光弹性效应
光弹性效应实验报告实验原理：1. 光弹性效应：有些光学介质在自然状态下没有双折射性质，但当受到机械力作用时，出现双折射现象，应力解除后现象随之消失，这种现象称为光弹性效应。
把具有明显光弹性效应的物质称为光敏物质，其他称为非光敏物质。
在实际应用中，可以用光敏物质做成与待分析部件相似的模型，按部件实际受力情况施加相应的应力。
模型的各受力点产生相应的双折射，即o光与e光折射率n o与n e不同，各点折射率差与改点内应力成正比，即n o-n e=kςK为常数。
利用此原理制成的仪器称为光弹仪。
2.全息光弹法全息光弹法是利用全息干涉原理研究光弹性效应的技术。
光路图如图4-1-1在一个全息照相用的防震台上，让激光束经分束镜分为两束。
一束经扩束镜，准光镜成为平行光，再通过偏振片和四分之一波片成为圆偏振光，经毛玻璃散射后照射待测模型，透过模型投射于全息干板上，这束光称为物光；另一束光经另一套扩束镜，准光镜，偏振片和四分之一波片，成为一束圆偏振光的平行光束，直接投射于全息干板上。
物光与参考光须同时左旋或右旋的圆偏振光。
在模型未加外力时，让物光和参考光同时投射于全息干板上做第一次曝光，记录一次全息条纹；然后给模型加上适当应力，在做第二次曝光。
经两次曝光记录了两套干涉条纹的全息干板显影，定影后，成为全息图。
放回拍摄的位置，撤去实验模型，遮掉物光，以参考光束照射全息图。
迎着原物光方向看，可看到原模型位置有一个所用实验模型的立体虚像，透过望远镜可看到虚像中有明暗相间的干涉条纹。
以ς1表示模型受力最大方向的应力，ς2表示受力最小方向的应力，称ς1与ς2为主应力。
由于沿一个干涉条纹各点有相同的主应力和（ς1+ς2），称此条纹为等和线。
二次曝光法适用于非光敏物质，用于观察等和线。
一次曝光法光路同上，只是在模型未加外力时不曝光，仅在给模型加好外力后作一次曝光，只记录一次全息条纹。
显影定影后放回原位用参考光照明，可用望远镜在模型虚像中看到另一组干涉条纹。
大学物理实验光的力学效应系列实验
光的力学效应-系列实验主要内容 (1)一光的力学效应－历史与未来 (2)二光镊技术 (4)三创建光的力学效应教学实验的意义 (14)四光的线性动量实验 (16)五实验小结 (24)六结束语 (24)主要内容光的力学效应？光有力量吗？光子与物体的相互作用光携带有能量和动量（线性动量和角动量）,光与物体相互作用时彼此交换能量和动量.光子能量:υhE=光子动量:λ/hP=光的动量是光的基本属性之一。
光与人类生活的关系非常密切，伴随科学的发展和人类文明的进步，人们对光的认识也越来越深入。
光与物质相互作用—光的效应光的效应:在光的作用下，物体宏观上产生的各种现象光的热学效应:光与物体相互作用时物体的温度发生变化.—常见现象光的力学效应:光与物质间交换动量，使受光照射的物体获得一个力或力矩,物体发生位移,速度和角度的变化. —难以察觉(光电效应,磁光效应,光化学效应, …)本讲光的力学效应主要内容安排:一. 光的力学效应－历史与未来1. 光-动量-光压-力2. 普通光和激光的力学效应3. 激光的力学效应 (微观,界观,宏观)4.光镊--光的力学效应的典型二. 光镊技术1. 原理-单光束梯度力光阱2. 特点和功能3. 应用列举三.创建光的力学效应系列实验的意义1. 线性动量2. 角动量四.光的线性动量实验1. 实验预习和基础2. 实验内容五.结束语一. 光的力学效应－历史与未来光---动量--- 光压---力1616年开普勒---提出光压的概念从光的粒子性观念出发---具有一定动量的光子入射到物体上时无论是被吸收或反射，光子的动量都会发生变化，因而必然会有力作用在物体上，这种作用力我们通常称为光压。
康普顿效应历史上，康普顿效应是光子学说的重要实验依据，也是光子具有动量的直接证明。
典型的例子有X光的康普顿散射。
1923年美国物理学家康普顿在研究X射线光子与自由电子之间的弹性碰撞，解释了实验观察到的各种现象。
在这一弹性碰撞过程中，光子与电子相互作用，不仅要遵循能量守恒定律，而且要遵循动量守恒定律。
光的力学效应系列实验 73页PPT文档
中国科学技术大学 国家级精品课程 大学物理实验讲座：光的力学效应系列实验
光镊操控1微米粒子
三维空间 X-Y平面 Z纵方向
悬浮微粒
中国科学技术大学 国家级精品课程 大学物理实验讲座：光的力学效应系列实验
光镊– 光陷阱--
光镊操控微粒的现象 尤如宇宙黑洞或吸尘器 将微粒吸入无底的深渊。 阱域、阱深和阱力 对于微小的粒子/细胞,几十纳米-几十微米，光的力学效应 还是非常大的。可以明显看到光阱周边的粒子以很快的速 度/加速度坠入阱中被囚禁，操控的速度相当的快。
中国科学技术大学 国家级精品课程 大学物理实验讲座：光的力学效应系列实验
康普顿效证明。
典型的例子有X光的康普顿散射。 1923年美国物理学家康普顿在研究X射线光子 与自由电子之间的弹性碰撞，解释了实验观察到 的各种现象。在这一弹性碰撞过程中，光子与电 子相互作用，不仅要遵循能量守恒定律，而且要 遵循动量守恒定律。 光子具有动量，这在一些研究物质微观过程中 起着重要的作用。
梯度力光阱原理
单光束梯度力光场
n>n1-小球/液体的折射率 一对典型的光线a和b经
折射后产生力Fa和Fb， 其矢量和F是指向焦点f 处 当小球的球心O和焦点f 间 有偏离时，Fa和Fb的合力F 总是使小球趋向焦点f处，
力F是回复力. 只有光场的梯度大到能保证 焦点附近的梯度力大于散射 力时才能形成一个三维光学 势阱而稳定地捕获微粒.
1960年激光问世：
-----高的光子流密度的激光束 方向性好，高亮度 光的力学效应能够得到充分展示
10mw的 He-Ne 激光，亮度是太阳的一万倍！ 会聚光束的焦点处 1 微米小球受到的力可达10-6牛顿。
光的力学效应研究进入了一个全新的时代！
物理光力学实验报告
实验名称：光力学实验实验日期：2023年4月10日实验地点：物理实验室一、实验目的1. 理解光的波动性和粒子性的基本概念。
2. 通过实验观察光的干涉、衍射等现象，加深对光学原理的理解。
3. 掌握光学实验的基本操作和数据处理方法。
二、实验原理1. 光的波动性：光具有波动性，可以通过干涉、衍射等现象表现出来。
2. 光的粒子性：光同时具有粒子性，表现为光子。
3. 光的干涉：当两束相干光相遇时，会发生干涉现象，产生明暗相间的干涉条纹。
4. 光的衍射：当光通过狭缝或障碍物时，会发生衍射现象，形成衍射条纹。
三、实验器材1. 光源：激光器2. 单缝装置3. 双缝装置4. 平面镜5. 滤光片6. 光屏7. 光具座8. 米尺9. 计时器四、实验步骤1. 干涉实验：（1）将激光器调至最佳状态，使其发出单色光。
（2）将单缝装置放置在光具座上，调整单缝与光屏的距离，使光斑清晰。
（3）将双缝装置放置在单缝装置前方，调整双缝间距，观察光屏上的干涉条纹。
（4）记录干涉条纹的间距，分析干涉条纹的分布规律。
2. 衍射实验：（1）将激光器调至最佳状态，使其发出单色光。
（2）将单缝装置放置在光具座上，调整单缝与光屏的距离，使光斑清晰。
（3）调整单缝宽度，观察光屏上的衍射条纹。
（4）记录衍射条纹的间距，分析衍射条纹的分布规律。
3. 光的粒子性实验：（1）将激光器调至最佳状态，使其发出单色光。
（2）将滤光片放置在激光器与单缝装置之间，观察光屏上的光斑。
（3）调整滤光片，观察光斑的变化，分析光的粒子性。
五、实验数据及处理1. 干涉实验：（1）记录干涉条纹间距L1、L2、L3等。
（2）计算干涉条纹间距的平均值L_avg。
（3）根据干涉条纹间距与双缝间距的关系，计算双缝间距d。
2. 衍射实验：（1）记录衍射条纹间距D1、D2、D3等。
（2）计算衍射条纹间距的平均值D_avg。
（3）根据衍射条纹间距与单缝宽度的关系，计算单缝宽度a。
3. 光的粒子性实验：（1）观察光斑的变化，分析光的粒子性。
用光力学实验报告
一、实验目的1. 理解光力学的基本原理和概念；2. 掌握光力学实验的基本操作方法；3. 通过实验验证光力学的基本规律；4. 培养实验设计、操作和数据处理能力。
二、实验原理光力学是研究光与物质相互作用及其规律的科学。
本实验主要涉及以下原理：1. 光的干涉：当两束相干光相遇时，会发生干涉现象，形成明暗相间的干涉条纹；2. 光的衍射：光在传播过程中遇到障碍物或狭缝时，会发生衍射现象，形成衍射条纹；3. 光的偏振：光波的电场矢量振动方向在传播过程中发生旋转，称为光的偏振。
三、实验仪器与材料1. 光源：He-Ne激光器；2. 分束器：分束镜；3. 衍射光栅：光栅；4. 偏振片：偏振片；5. 平面镜：平面镜；6. 屏幕与光具座：用于观察和记录实验现象；7. 量角器：用于测量角度；8. 记录本与笔：用于记录实验数据。
四、实验步骤1. 干涉实验：（1）将He-Ne激光器发出的光通过分束镜分成两束；（2）将一束光照射到平面镜上，反射后与另一束光叠加；（3）观察并记录干涉条纹；（4）改变分束镜的角度，观察干涉条纹的变化。
2. 衍射实验：（1）将He-Ne激光器发出的光通过衍射光栅；（2）观察并记录衍射条纹；（3）改变光栅的角度，观察衍射条纹的变化。
3. 偏振实验：（1）将He-Ne激光器发出的光通过偏振片；（2）观察并记录偏振光的变化；（3）改变偏振片的角度，观察偏振光的变化。
五、实验结果与分析1. 干涉实验：实验结果显示，当两束相干光叠加时，形成明暗相间的干涉条纹。
改变分束镜的角度，干涉条纹的间距发生变化。
2. 衍射实验：实验结果显示，当He-Ne激光器发出的光通过衍射光栅时，形成衍射条纹。
改变光栅的角度，衍射条纹的间距发生变化。
3. 偏振实验：实验结果显示，当He-Ne激光器发出的光通过偏振片时，偏振光的变化符合偏振光的特性。
改变偏振片的角度，偏振光的变化符合偏振光的特性。
六、实验结论1. 通过干涉实验，验证了光的干涉规律；2. 通过衍射实验，验证了光的衍射规律；3. 通过偏振实验，验证了光的偏振规律。
物理实验光的力学效应讲义
【实验装置】图3为本实验所用装置（称之为激光力学参数测量装置）的示意图，包括一个作为光图3 激光力学参数测量装置1 光镊光源2 光学耦合器3 自动样品台4 双色分束镜5 聚焦物镜（NA1.25）6 样品池 7聚光镜 8照明光源 9 反射镜 10.数码摄象头 11.计算机主机 12.显示器镊光源的半导体激光器，显微镜，自动样品台，激光器与显微镜的光学耦合光路，以及一套观察和记录光阱对微粒的操作过程的实时监测系统。
由半导体激光发出的激光束，经过光学耦合光路扩束整形后，入射到双色分束镜上，被反射至物镜聚焦在样品池中形成光阱。
捕获和操控过程的观察，类似于普通的显微镜。
照明光通过聚光镜照明样品池，池中的微粒被捕获和操控的图象经物镜后，透过双色分束镜，被反射镜反射到CCD数码摄像头，由显示器显示。
也可通过目镜进行观察。
数码摄像头获取的信息可以由计算机采集和处理。
实验中所用的样品有很大的挑选余地。
只要对所用的激光吸收很小，折射率比周围液体的小，尺度在微米量级就可以。
我们实验中用的是悬浮于液体中的1-3微米的聚本乙烯小球或4-5微米的酵母细胞。
【实验步骤】一、清洗：1、清洗样品池先用蒸馏水将样品池表明冲洗干净，再用洗耳球将水吹出凹槽，用滤纸将旁边的水吸干2、清洗盖玻片先用镊子小心夹住，再用蒸馏水冲洗干净，然后用洗耳球将水吹到边缘，最后用滤纸吸干3、制备活酵母菌样本先量取约20mL蒸馏水倒进烧瓶中，再从活酵母菌小瓶轻嗑10几粒酵母菌入烧瓶中，摇匀后放入超声波清洗器中5分钟，中间最后再摇匀几次使酵母菌分散，便于观察4、放入样本将样品池放在显微镜架子上，滴入2滴活酵母菌溶液，小心用盖玻片盖上二、仪器操作及测量：1、打开显微镜，然后打开激光源，以1mA/2s的速率增加激光功率（防止脉冲电流损坏仪器）。
本实验采用的λ=780nm的近红外光，当激光器电流升至30-40mA，激光器出光，由于出射光波长有一定范围，所以为红光。
大学物理实验光力学效应系列实验
光的力学效应-系列实验主要内容 (1)一光的力学效应－历史与未来 (2)二光镊技术 (4)三创建光的力学效应教案实验的意义 (14)四光的线性动量实验 (16)五实验小结 (24)六结束语 (24)主要内容光的力学效应？光有力量吗？光子与物体的相互作用光携带有能量和动量<线性动量和角动量）,光与物体相互作用时彼此交换能量和动量.光子能量:光子动量:光的动量是光的基本属性之一。
光与人类生活的关系非常密切，伴随科学的发展和人类文明的进步，人们对光的认识也越来越深入。
光与物质相互作用—光的效应光的效应:在光的作用下，物体宏观上产生的各种现象光的热学效应:光与物体相互作用时物体的温度发生变化.—常见现象光的力学效应:光与物质间交换动量，使受光照射的物体获得一个力或力矩,物体发生位移,速度和角度的变化. —难以察觉(光电效应,磁光效应,光化学效应, …>本讲光的力学效应主要内容安排:一. 光的力学效应－历史与未来1. 光-动量-光压-力2. 普通光和激光的力学效应3. 激光的力学效应 (微观,界观,宏观>4.光镊--光的力学效应的典型二. 光镊技术1. 原理-单光束梯度力光阱2. 特点和功能3. 应用列举三.创建光的力学效应系列实验的意义1. 线性动量2. 角动量四.光的线性动量实验1. 实验预习和基础2. 实验内容五.结束语一. 光的力学效应－历史与未来光---动量--- 光压---力1616年开普勒---提出光压的概念从光的粒子性观念出发---具有一定动量的光子入射到物体上时无论是被吸收或反射，光子的动量都会发生变化，因而必然会有力作用在物体上，这种作用力我们通常称为光压。
康普顿效应历史上，康普顿效应是光子学说的重要实验依据，也是光子具有动量的直接证明。
典型的例子有X光的康普顿散射。
1923年美国物理学家康普顿在研究X射线光子与自由电子之间的弹性碰撞，解释了实验观察到的各种现象。
在这一弹性碰撞过程中，光子与电子相互作用，不仅要遵循能量守恒定律，而且要遵循动量守恒定律。
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光的力学效应-系列实验主要内容................................................................................................................................................................ . (1)一光的力学效应－历史与未来 (2)二光镊技术 (4)三创建光的力学效应教学实验的意义 (14)四光的线性动量实验 (16)五实验小结 (24)六结束语 (24)主要内容光的力学效应？光有力量吗？光子与物体的相互作用光携带有能量和动量（线性动量和角动量）,光与物体相互作用时彼此交换能量和动量.光子能量:?h?E光子动量:?/hP?光的动量是光的基本属性之一。
光与人类生活的关系非常密切，伴随科学的发展和人类文明的进步，人们对光的认识也越来越深入。
光与物质相互作用—光的效应．光的效应:在光的作用下，物体宏观上产生的各种现象光的热学效应:光与物体相互作用时物体的温度发生变化.—常见现象光的力学效应:光与物质间交换动量，使受光照射的物体获得一个力或力矩,物体发生位移,速度和角度的变化. —难以察觉(光电效应,磁光效应,光化学效应, …)本讲光的力学效应主要内容安排:一. 光的力学效应－历史与未来1. 光-动量-光压-力2. 普通光和激光的力学效应3. 激光的力学效应 (微观,界观,宏观)4.光镊--光的力学效应的典型二. 光镊技术1. 原理-单光束梯度力光阱2. 特点和功能3. 应用列举三.创建光的力学效应系列实验的意义1. 线性动量2. 角动量四.光的线性动量实验1. 实验预习和基础2. 实验内容五.结束语一. 光的力学效应－历史与未来光---动量--- 光压---力1616年开普勒---提出光压的概念---从光的粒子性观念出发．具有一定动量的光子入射到物体上时无论是被吸收或反射，光子的动量都会发生变化，因而必然会有力作用在物体上，这种作用力我们通常称为光压。
康普顿效应历史上，康普顿效应是光子学说的重要实验依据，也是光子具有动量的直接证明。
典型的例子有X光的康普顿散射。
1923年美国物理学家康普顿在研究X射线光子与自由电子之间的弹性碰撞，解释了实验观察到的各种现象。
在这一弹性碰撞过程中，光子与电子相互作用，不仅要遵循能量守恒定律，而且要遵循动量守恒定律。
光子具有动量，这在一些研究物质微观过程中起着重要的作用。
为什么我们感受不到光的压力？单个光子动量很小:?27?km?m/~10/sP?h烈日:1达因/平方米是标准大气压的亿万分之一普通光源的力学效应微乎其微！光子密度低，方向性差！实验观测和测量极其困难！1960年激光问世：-----高的光子流密度的激光束方向性好，高亮度光的力学效应能够得到充分展示10mw的 He-Ne 激光，亮度是太阳的一万倍！会聚光束的焦点处 1 微米小球受到的力可达10-6牛顿。
光的力学效应研究进入了一个全新的时代！光的力学效应的应用：1 光与微观粒子的相互作用原子的激光冷却和捕陷---1997年诺贝尔物理学奖S. 朱棣文 C,C,达诺基 W,D,菲利浦斯玻色－爱因斯坦凝聚的研究---2001年诺贝尔物理学奖克特勒 W.康奈尔 E.A.维曼C.E.2 光的宏观力学效应世界上最大的功率和能量密度：激光输出脉冲功率已经超过1016w；聚焦强度达8×1013ν/cm2；可产生亿度以上的高温, 能焊接、加工和切割最难熔的材料光压-世界上最高的压强：相应的电场强度可达 1021w/cm2；相应的光压时达 3×1011 大气压3.光与微小的宏观粒子的相互作用光镊 -单光束梯度力光阱1986 A.Ashkin 使用高度会聚光束产生的非均匀光场，造成梯度力势阱光镊诞生了！光镊是什么？光镊 -- Optical tweezers用光做的镊子？光镊如何抓取物体？光镊力有多大？光镊的力学效应的应用？二. 光镊技术1 原理2 特点3 功能4 应用烟草细胞在光镊的操控下定向运动．光镊的原理梯度力光阱原理n>n1-小球/液体的折射率一对典型的光线a和b经折射后产生力Fa和Fb，其矢量和F是指向焦点f 处,当小球的球心O和焦点f 间有偏离时，Fa和Fb的,合力F总是使小球趋向焦点f处，力F是回复力。
只有光场的梯度大到能保证焦点附近的梯度力大于散射力时才能形成一个三维光学势阱而稳定地捕获微。
微米粒子1光镊操控．光镊–光陷阱—光镊操控微粒的现象尤如宇宙黑洞或吸尘器将微粒吸入无底的深渊。
阱域、阱深和阱力对于微小的粒子/细胞,几十纳米-几十微米，光的力学效应还是非常大的。
可以明显看到光阱周边的粒子以很快的速度/加速度坠入阱中被囚禁，操控的速度相当的快。
光镊—基本操控方法微米-光镊操纵微粒的尺度：纳米．光镊力有多大？?15?12)10)?fN(10pN(1 fN/人×60亿 -- 1根发丝---细胞，单分子间的相互作用力传递微小力的使者 --微小力的探针！光镊---一种特殊的光场形成的光势阱,它是用光形成的镊子!光镊具有机械镊子抓取物体的功能,是类比机械镊子形象的称呼。
光镊/光学镊子/光学势阱/ 单光学梯度力势阱光镊的特点研究个体行为的工具！！！应用都是基于对单个微粒的捕获与操控。
自然界，一切宏观现象都是大量个体行为的群体效应，因此，解释宏观自然现象就需要获取单个微粒个体行为信息。
能够实施对单个微粒的操控正是研究个体行为的首要条件。
对单个活体生物以非接触的遥控方式，实施无损无菌操控；实时动态跟踪、进行微小力的测量。
生命科学家可以挑选所需要的特定活细胞来观察它的个体行为，研究特定的细胞间相互作用的基本过程。
光镊提供了对生命活动的基本过程的研究所具有的高度选择性是传统研究方法不可比拟的。
．光具有的穿透特性，使得光镊有‘隔墙取物'之功能。
即光镊可以无阻挡越过屏障，穿过透明封闭系统的表层（细胞膜）操控其内部微粒（细胞器），也可以透过封闭的样品池的外壁，操控池内微粒，实现真正的无菌操作。
机械镊子望尘莫及！光镊操控的可视性。
光镊使细胞悬浮于液体中所指定的位置，其四周没有遮挡，完全暴露在我们视野中，研究者提供了极大的方便。
光镊系统实时显示，完整保留活体细胞和大分子生命活动，能反应体系作用过程的特性是其它方法所不具备的。
光镊是微小力的探针，类似弹簧。
光镊能够操控粒子，实际上是光镊向微粒施加了作用力。
光镊能实时感应微小的负荷(fN)，是极其灵敏的力传感器。
光镊是揭示生命过程中物质输运、能量转换和信息传递规律的研究工具。
光镊的应用:生命科学--操控，动力学研究解读生命运动规律微纳器件--操控，排布，组装，表征新材料和功能器件制造分散体系--微粒间相互作用宏观现象的微观机理探索光力学教学—线性动量，角动量认知光的基本属性光镊应用—生物大分子的动力学研究生命过程—运动—力运动-----位移/速度，-----力，大小/方向，-----结合/分离-----相互作用特性-----结构和功能力学量是表征生命过程的重要参量！单分子水平上探索生命运动的规律！国际前沿发展趋势光镊技术更多的是用于研究生物大分子,十几年来已突破了许多“禁区”；人类首次实际测量到由化学能转变成机械能的原动力—肌肉运动的原始动力过程--驱动蛋白分子吸收一个ATP能量后的分布运动状态，运动步长为8纳米。
国际研究成果举例Nature 生物大分子精细操作双光镊对肌动蛋白进行打结。
研究其运动特性,光镊控制粘有肌动蛋白的小球接触微管Science光镊研究DNA折叠动力学过程研究光镊研究DNA的缩合及解开光镊已成为研究DNA动力学的不可或缺的工具光镊的应用研究/中国科学技术大学科大细胞膜弹性的测量/形状由椭圆变成橄榄型光镊牵拉血红细胞膜单细胞融合烟草细胞原生质体的融合光镊操控单细胞融合实验方法光镊分选单条染色体．水稻细胞 --- 荧光标记 ---- 细胞残核 --- 条染色体群光镊操控单粒子微米粒子稳定的空间排布48个2微米聚苯乙烯小球组合而成光镊在三维空间排布微粒分散体系中微粒的聚集通常都是随机的。
用逐个操控单个粒子的方法。
按设定要求排布出具有稳定空间结构的粒子聚集体。
纳微器件，微机械，生物器件的组装和表征建立了光镊研究单分子力学行为的实验方法．三. 创建光的力学效应教学实验的意义1．光的动量是光的基本属性之一---认知光的基本属性2.光的力学效应及其应用是当今科学研究的前沿问题，是多学科交叉的基础3.填补教学空白光的力学效应实验的历史回顾1616年开普勒提出光压的概念1873年麦克斯韦用电磁波的理论证明了光压的存在，具体计算了光的压力。
年1895 光压的实验证明列别捷夫扭秤实验装置创建光的力学效应实验的意义普通光源-光的力学性质的研究受到限制。
历史以来物理教科书上对光子的动量这一重要属性仅作简略的知识介绍。
从对光的认知和物理教学体系来讲这是一个非常大的缺憾，是知识的空白点。
光镊是光的力学效应的典范光镊是利用光与物质相互作用时产生的力学效应这一原理而实现的。
光镊的发明为直观生动地演示光的力学效应提供了极好的手段。
作者基于863科研成果，利用光镊技术1999年首次开设了直观演示和测量光的力学效应的实验。
开展光的力学效应的教学目的：完善知识结构培养符合时代需要的人才科学技术发展的需要普及和掌握新技术物理学领域—理解光的力学效应对光的本质的认知和研究非物理学领域—了解光镊技术和特点学习光镊仪器的操作和使用开拓光镊技术的应用促进科学技术发展！,宣传新技术,传播知识．四光的线性动量实验实验目的:加深对光具有动量基本属性的认识，感知光的力学效应，了解光镊技术。
(预备知识,实验预习和预习效果检查)实验的特殊性—如何进入角色一.实验装置二.实验内容三. 思考题--四. 附录实验预习和准备实验基础：光学，显微镜的使用,首先阅读实验讲义，理解实验目的和原理；了解光学微操作仪的功能和仪器的操作要领，希望在具体的实验研究工作中注意掌握操作要领。
在实验中要用心感受光镊的力学效应，仔细观察实验现象, 体会显微操作技巧，领略光镊技术巧夺天工之神奇,将有助于你把握光镊技术和顺利完成实验。
实验前的心理准备光镊微操作仪是用于对微小的宏观粒子进行操控的设备.一个人眼看不见的细胞通过光学放大呈现在我们眼前，本实验带领我们进入一个未知的微观世界！我们要用光镊来搬运这些微小的细胞，希望它们能够按照我们的意志运动，我们必须具备操控精度达微米级的能力。
操作是极其精致的！实验具有挑战性！微米级的操控需要良好的稳定环境，工作时请不要磕碰防震台，心静手稳，动作轻巧。
用你的智慧和心灵把握光镊这个无形的机械手，你将能够自如的遨游在微观世界！光镊操控的原理和方法操控物体并使之运动---具备能够产生相对的运动的条件本实验设计:光镊静止,光镊操控细胞所在环境运动光捕获被光镊捕获的粒子与环境产生相对运动,带动样品池运动V显微镜平台以速度: 方法．显微镜平台光镊力的测量原理和方法流体力学方法Stokes公式:???R?6F其中η为液体粘滞系数，R为微粒的半径，当速度增加到Vmax时,细胞将脱离光镊的束缚离开光阱,此Vmax为细胞的逃逸速度。