Шаблон:Вибрана стаття/22 липня, 2006
Лазерні щипці функціонують так: маленькі діелектричні сфери взаємодіють з електричним полем, створеним пучком світла, за рахунок вимушеного дипольного моменту, індукованого на сфері. В результаті взаємодії цього диполя з полем, сфера тягнеться уздовж електричного градієнту поля до точки найвищої інтенсивності світла. Крім градієнтної сили, на сферу також діє розсіююча сила, викликана відбиттям світла від її поверхні. Ця сила штовхає сферу уздовж пучка світла. Проте, якщо промінь сильно сфокусований, градієнт інтенсивності долає силу штовхання [2].
Більш детальний аналіз засновується на двох механізмах, запропонованих Ашкіним, залежно від розміру частинки. У атмосферній науці відомо, що частинка в повітрі розсіює світло відповідно своєму розміру. Коли світло розсіюється в релеєвському режимі (від імені британського фізика лорда Релея), розмір розсіюючих частинок набагато менший, ніж довжина хвилі світла, що приводить до кутового розділення кольорів. Цей ефект відповідає за червонуватий колір заходу і блакитний колір неба (добірне розсіювання). Коли світло розсіюється в мієвському режимі (від імені німецького фізика Густава Міе), частинки, що викликають таке розсіювання, більші у розмірі, ніж довжина хвилі світла, як, наприклад, пил, дим, водні крапельки. Мієвське розсіювання відповідає за білизну хмар.
Дотримуючись тій же ідеї, Ашкін запропонував, що оптичне мікроманіпулювання може бути проаналізоване двома окремими методами, а саме, підхідом хвильової оптики для мієвських частинок (діаметр частинки d > λ довжини хвилі світла) і приближенням електричного диполя для релеєвських частинок (d < λ).
В межах аналізу хвилевої оптики, розгляд процесів заломдення і відбиття світла від мікросфери достатній, щоб проаналізувати заманювання в оптичну пастку (див. зображення вище).
Найпростіший розрахунок діючих сил в межах підходу хвильової оптики ґрунтується на геометричній оптиці. Розгляд променя указує на направлену зміну імпульсу світла. Таким чином, ця зміна імпульсу світла (фотона як частинки), згідно другому другому закону Ньютона, приводитиме до фізичної сили. Такою самою буде і сила реакції сфери, що діє на світлові промені.