光与物质的相互作用是近年来物理学和生物学的一个重要研究领域。光镊技术就是利用光束对微粒的作用力来达到控制微粒的目的的一种技术。 光是一种电磁波，具有能量和动量 (线动量和角动量)。当光束和物质相互作用时，能量和动量会发生转移，其中线动量的转移表现为作用在物体上的力，角动量的转移表现为对物体的力矩。一种常见的光束——高斯基模光束，作为光学镊子的光源，由于其具有光强梯度，强聚焦后和物体相互作用时施加给物体指向光强梯度的力，这个力能够使微小物体囚禁在光强最强处。此外，高阶高斯—拉盖尔光束不仅具有光强梯度，而且还具有确定的轨道角动量。当轨道角动量传递给物体时，施加给物体一个力矩，从而可以使微小物体旋转。 本论文主要对光与介质相互作用所产生的力学效应进行研究，主要内容和结果如下： 1．论述了经典电磁场的角动量及具有独立相位因子exp(ilφ)的高斯一拉盖尔模光束的特点和产生方法。 2．讨论了光镊原理，以及高斯—拉盖尔模光束与无限大和半无限大介质相互作用的能量、角动量以及力学效应。 3．在以上理论基础上，本文重点研究了通过螺旋相位片的平面波和高斯基模光束，分别与半无限大介质相互作用的力学效应。通过螺旋相位片的平面波由于没有径向的光强梯度，因而没有径向力，不能囚禁微粒，但螺旋相位片使其具有切向力，因而具有旋转微粒的能力。通过螺旋相位片的高斯基模光束既有径向力，又有切向力，因而完全具有高阶高斯—拉盖尔模的囚禁和旋转微粒的能力，并且通过适当选择螺旋相位片，它可以更加精确的操控微粒。