光的力学效应系列试验.ppt

光的力学效应-系列实验李银妹2006年.1月.10日 国际前沿发展趋势 国际研究成果举例 光镊捕获了一微粒，升降物镜改变光阱在纵向的位置，被捕获的粒子也随之沉浮，这时它的像依然清晰，而原先与其在同一层面的粒子，图像变得逐渐模糊，表明光镊实现了对粒子的纵向操控。 3 光镊在纵向操控微粒实验 Nature 生物大分子 精细操作 双光镊对肌动蛋白 进行打结. Science 光镊控制粘有肌动蛋白的小球接触微管,研究其运动特性. 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 国际研究成果举例 光镊的应用 原生 质体的 融合 单个活 力精细 胞研究 激光 诱导转 基因 抗体抗 原结合 强度 分选 单条染 色体 细胞膜 弹性的 测量 分散 体系的 研究 纳米 生物学的 研究 微粒 的空间 排布 教学 研究 光镊的应用研究/中国科学技术大学科大 光镊牵拉血红细胞膜/形状由椭圆变成橄榄型 光镊研究细胞膜实验方法 细胞膜弹性的测量 烟草细胞 原生质体的融合 单细胞融合 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 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 平面构图 立体构建 侧面观察，由四个 小球垒成支撑柱。 光镊操控单粒子 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。 光镊在三维空间排布微粒 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？ 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 列别捷夫扭秤实验装置 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。 1895年 光压的实验证明 光的力学效应实验的历史回顾 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。 创建光的力学效应实验的意义 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。 光镊是光的力学效应的典范 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 传播知识,宣传新技术,促进科学技术发展！ 开展光的力学效应的教学目的： 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 四 光的线性动量实验 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。 实验预习和准备 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