Hạt mẫu trong bẫy quang học chịu tác dụng của nhiều lực: quang lực, lực Brown, lực hấp dẫn, lực ma sát nhớt, lực hydrate...và các lực do chấn động, rung động ngẫu nhiên khi thao tác hay khi đang khảo sát thực nghiệm tác động.
2.2.1. Quang lực
Quang lực: được chia thành 2 thành phần: Lực Gradient (Gradient force) tác động lên mẫu làm cho nó chuyển động theo phương vuông góc với chùm tia; Lực tán xạ (Scattering force) làm cho mẫu chuyển động dọc theo chùm tia.
2.2.2. Lực Brown
Năm 1827, trong khi quan sát hạt phấn hoa và bảo tử Brown đã thấy các hạt nhỏ chuyển động hỗn loạn trong hốc của các hạt phấn. Sau đó ông đã quan sát thấy dạng chuyển động này của các hạt bụi. Điều đó đã cho ông lòng tin
đưa ra giả thuyết rằng dạng chuyển động như hạt phấn hoa là có thật. Tuy nhiên, ông không tự mình đưa ra được lý thuyết giải thích về dạng chuyển động kiểu này. Ngày nay, để vinh danh tên ông hiện tượng này đã được biết như là chuyển động mang tên ông: chuyển động Brown. Khi một hạt nhỏ được nhúng trong chất lưu (fluid) nó sẽ va chạm với các phân tử của môi trường chứa mẫu. Đối với các hạt cực nhỏ (các hạt keo) momen tức thời của các hạt trong môi trường truyền cho hạt mẫu thay đổi ngẫu nhiên làm cho hạt chuy ển động theo một đường đa dạng .
Lực Brown được hiểu là một lực ngẫu nhiên được gây ra do va chạm ngẫu nhiên giữa hạt với các hạt khác của môi trường. Đối với những hạt nhỏ thì lực này làm cho chuyển động của hạt bị thay đổi ngẫu nhiên về hướng và cả độ lớn (hình 2.2).
H×nh 2.1. Sơ đồ mô tả chuyển động Brown
H×nh 2.2.Mô phỏng lực Brown
U∆t ∆t ni
2.2.3. Lực trọng trường.
Lực trọng trường hay được gọi là lực hấp dẫn của trái đất. Lực này được tính thông qua định luật hấp dẫn của Newton, là lực hút giữa các vật có khối lượng: Fr= mgr
trong đó, m là khối lượng của hạt, g là gia tốc trọng trường.
Đối với các hạt có khối lượng nhỏ thì lực trọng trường có thể bỏ qua
2.2.4. Lực ma sát nhớt
Lực ma sát xuất hiện do hạt chuyển động trong môi trường có độ nhớt, lực này tỉ lệ với vận tốc của hạt.
2.2.5. Lực hydrate
Lực do tương tác giữa hạt với các phân tử chất lưu.
Ngoài các lực trên thì hạt còn chịu tác dụng của các lực ngẫu nhiên bên ngoài tác động .Trên cơ đó chúng ta sẽ đi tìm quy luật chuyển động của hạt mẫu
2.2.6. Lực đẩy Acsimet
Là lực đẩy của môi trường tác động lên hạt điện môi theo phương thẳng đứng từ dưới lên