中文摘要：

空气悬浮颗粒是空气污染的主要成分，目前的研究大都基于宏观手段，而从单粒子层次进行研究的报道很少。微观研究的首要问题是如何操控单粒子。本课题提出建立俘获并操控空气中悬浮颗粒的光镊技术，并对颗粒的动力学行为和相互作用进行探索性研究。1、从理论上计算不同光场对液滴、透明固体颗粒和不透明固体颗粒的束缚可能性和稳定性，并在实验上实现对各种颗粒的稳定俘获，研究俘获条件和机理。2、利用光镊束缚小液滴，研究液滴在光场作用下的形变规律。3、通过光镊操控颗粒接触、碰撞，模拟颗粒的动力学行为，通过统计粒子碰撞后结合的几率，研究颗粒的聚集行为。4、操控颗粒接近到一定距离，测量颗粒间的相互作用。通过从单粒子层次对空气悬浮颗粒的运动行为和相互作用的研究，可以更好的了解颗粒的特性和规律，揭示更深刻的物理本质。同时，对空气中粒子的操控技术还可以在固体表面进行微纳米操控和组装等。