【书 名】光镊技术
【作 者】李银妹, 姚焜 著
【出版者】科学出版社
【索书号】TN249/4084
【阅览室】自然阅览室
作者简介
李银妹,1975年毕业于中国科学技术大学物理系,正研级高工。长期从事光学和激光技术的研究与教学。十余年来不断努力探索光镊技术的应用, 开拓新的有意义的研究方向,与相应的学科专家共同解决物理和生物学等领域中的重大前沿问题,积极推进我国这一新兴的交叉领域的发展。今后将继续这一研究方向, 并着重于光镊技术在纳米生物科技中的应用。在“光学”与“生物医学工程”学科招收研究生。
内容简介
光镊的基本原理在于光与物质微粒之间的动量传递的力学效应。光镊技术是光的力学效应的典型实例,它直观充分的展现了光具有动量这一基本属性。光镊技术的发明不仅丰富和推进了光学领域的发展,也为光学与其他多学科的交叉融合架起了一座桥梁,彰显出了它独特而不可替代的作用。
光镊技术的理论主要是利用各种计算方法研究聚焦光束与微粒的相互作用力。首先是单光束梯度力阱与微粒的相互作用及其对微粒的控制;其次是新型光束聚焦后形成新的光阱特性。另外,还有一类是光镊系统设计和应用中遇到的光场畸变的问题。
单光束梯度力阱理论是光镊理论的基础。从原理上研究单光束梯度力阱能清楚地理解光俘获机理和影响光阱力的因素;从工程方面研究可以推导如何提高光镊的品质,如何优化光镊仪器。各种新功能的光镊的出现,需要学者们更好地理解和运用,揭示隐藏在实验现象背后的物理规律。
本书分为上中下三篇,系统地介绍光镊技术的原理、技术、装备和应用。上篇从光的力学效应发展的历史,全面介绍光镊技术的由来、光镊技术的原理、功能和特点,光镊设备,设备的设计,操控和测量技术与方法。给出表征光镊技术的参数。中篇对光镊仪器单元技术和测试技术做了全面介绍,详细介绍了光镊力的测量方法和精度,分析了各种方法的测量误差,给出了光镊光场的电磁场和几何光学的基本理论分析方法,较全面地分析光镊技术应用过程中遇到的光镊仪器自身的技术问题。下篇将其应用分为光镊与单分子生物学、光镊与细胞生物学、光镊与胶体科学以及光镊与物理学四个领域进行介绍,例举了国际上已用光镊技术成功解决这些领域难以解决科学问题,详细阐述了每一个问题解决的方法,读者可以根据自己工作领域的需求寻找与光镊技术结合的切入点,用于解决本学科的问题。也可以借鉴前人经验用于解决本学科的问题。