زمانی که پرتو نور با ذره برهمکنش می کند، اشعه ها جهت خود را بر طبق قوانین اپتیک هندسی تغییر می دهند. این برهمکنش با احتساب انعکاس ها و انکسار ها در درون ذره توصیف می شود (شکل 2-2 را ببینید). توان P اشعه فرودی به PT2R2بعد از انعکاس qکاهش پیدا می کند. در این جا T, R ضرایب فرنل می باشند.

شکل1-5: مسیر پرتو نوری در ذره کروی


با استفاده از پرتو ساده و نمودار بردار نیرو که در شکل 1-6 نشان داده شده است، می توان نشان داد که
شکل1-6:مسیر پرتو برای یک کره منعکس کننده بالا برای باریکه گائوسی
دو نوع نیروی فیزیکی متفاوت و را به دلیل وجود منحنی شدت گائوسی، تجربه خواهد کرد.(تفاوت تکانه ورودی و خروجی نسبت به کره). به دلیل اینکه از ناحیه با شدت بالا نسبت به است، نوعی ناتعادلی در انتقال تکانه بوجود می آید. نیروهای برآیند از نیروهای عمل و عکس العمل ناتعادلی، کره را به سمت ناحیه پر شدت پرتوی گائوسی هدایت می کند. نیروی به دست آمده به عنوان نیروی گرادیان شناخته می شود. به خاطر نیروی پراکندگی قوی از پراکندگی پرتوهای نور ،کره در مسیر انتشار پرتوها به جلو حرکت داده می شود. اگرچه نیروی گرادیان ذرات را به ناحیه پر شدت حل می دهد، ولی دام ها سه بعدی نیستند. با استفاده از پایستگی تکانه، نیرو کل عمل کننده بر روی کره، مجموع همه نیروهای عمل کننده به آن خواهد بود.
اشکین بیان تحلیلی را برای مولفه های عرضی (گردایان)و طولی (پراکندگی) نیروی وارد بوسیله اشعه منفرد از توان Pرا استخراج کرد. نیروی پراگندگی، نیروی گرادیان و نیروی کل می توانند در معادله های زیر خلاصه شوند.
(1-14)
(1-15)
(1-16)
، توان نور فرودی برای ضربه زدن کره دی الکتریک، r و زاویه های فرودی و انکسار، R وT انعکاس فزنل و ضریب انتقال، ، و ضرایب بی بعد، ضریب شکست محیط و C سرعت نور است. تقریب اپتیک اشعه به طور ویژه وقتی که با مهره های بزرگ سرو کار دارند مفید می باشند. این مدل به پرتوهایی با همگرایی پائین محدود نمی شود. بنابراین این نه تنها عمل تله اندازی را توضیح می دهد همچنین برآورد منطقی از ویژگی های مکانیکی در آزمایشات واقعی ارائه می دهد.
1-10 اثر پهنای باریکه:
در اپتیک پرتویی، یک باریکه لیزی به دو پرتو انفرادی با شدت مناسب، جهت و قطبش تجزیه می شود. که در خط های مستقیم انتشار می یابد. در شرایط واقعی، باریکه نور متمرکز شده یک پهنای باریکه دارد، که معنی می دهد که هر پرتو جهتش را نزدیک کانون تغییر می دهد. بنابراین زاویه فرود از خط مستقیم آن تغییر می یابد که منجر به محاسبه مجدد نیروی فشار اپتیکی می شود.
ما یک نمایه باریکه گاوسی از یک پهنای باریکه و عمق کانون به جای اپتیک پرتو خط مستقیم به صورت زیر معرفی می کنیم:
(1-17) و
که عدد موج است و طول موج است، NA روزنه عددی عدسی شیءی است.
به تعیین زاویه فرود پرتو گاوسی گذرنده در در روزنه عدسی شیءی فرض می کنیم که پرتو در نقطه روی سطح کروی به صورت نشان داده شده در شکل 2-4 وارد می شود. مختصات به صورت زیر بیان می شود:
(1-18)

مطلب مرتبط :   مقاله با موضوع نقش برجسته و مواد معدنی

پس زاویه فرود محاسبه شده به صورت زاویه بین بردار مماسی a از پرتو گاوسی در و بردار b جهت گیری شده به مرکز کره محاسبه می شود. بعد از این که زاویه فرود مشخص می شود کارایی تله
شکل1-7: هندسه برای محاسبه کارایی تله اندازی محوری برای میکروکره با در نظر گرفتن پهنای باریکه