Optical Trapping & Manipulation of Neutral Particl pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Ashkin, A.

出品人:

页数:915

译者:

出版时间:2001-6

价格:$ 363.86

装帧:HRD

isbn号码:9789810240578

丛书系列:

图书标签:

• 光学镊子
• 光子力
• 微粒操控
• 中性粒子
• 光学陷阱
• 生物物理
• 软物质物理
• 激光冷却
• 纳米技术
• 微流控

新书速递：《电磁波与物质的相互作用：从宏观到微观的探索》 简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，探讨电磁波在不同尺度上与物质相互作用的复杂机制。我们不再局限于单一的物理现象，而是构建了一个跨越经典光学、量子电动力学以及凝聚态物理的知识体系。本书的核心关注点在于，如何利用电磁波作为探针和工具，去揭示和调控物质的内在属性，特别是在材料科学、生物物理以及基础物理学前沿的应用。 本书的结构设计力求逻辑严密，内容循序渐进，从基础理论的巩固，到前沿实验技术的剖析，确保读者能够构建起扎实的理论基础，并掌握最新的研究动态。 --- 第一部分：基础理论框架的重构 第一章：电磁场的经典描述与波动理论的深化 本章将回顾麦克斯韦方程组在介质中的应用，重点讨论边界条件对波传播的影响，尤其是在包含复杂结构（如超材料或多层膜）的界面处。我们将详细分析平面波、球面波的特性，并引入非均匀介质中电磁场的数值模拟方法，为后续的微观相互作用打下基础。内容将涵盖色散关系、吸收、散射理论的经典近似（如瑞利散射和米氏散射的适用范围）。 第二章：量子力学的视角：光子与原子/分子的耦合 本章转向量子层面。我们将详细阐述电磁场量子化（第二量子化）的基本概念，引入光子作为物质相互作用的载体。重点剖析光与原子/分子的跃迁理论，包括爱因斯坦的A、B系数，以及对偶极子近似的适用性和局限性。此外，本章将深入探讨微扰理论在计算散射截面和吸收谱中的应用，为理解光谱学测量奠定基础。 第三章：场增强效应与局域电磁场调控 理解如何最大化电磁波与物质的相互作用是本研究领域的核心挑战之一。本章聚焦于场增强效应，包括表面等离子体激元（SPPs）的产生、传播及其在金属-介质界面上的局域化。我们将详细解析局域表面等离子体共振（LSPR）的物理机制，并讨论法布里-珀罗腔体对电磁场模态的限制和增强作用。内容将涉及高折射率材料作为场增强介质的可能性探索。 --- 第二部分：宏观材料的动态响应与调控 第四章：介电响应与磁学性质的耦合 本章探讨宏观材料对交变电磁场的响应，即介电常数和磁导率的频率依赖性。我们将系统分析弛豫过程（如德拜弛豫、洛伦兹振子模型）对频率响应的影响。特别关注磁电耦合效应，即材料的电磁响应受外部磁场或内部磁结构调控的现象。这部分内容将引入磁光克尔效应和法拉第旋转的微观机制及其在传感器中的应用。 第五章：时间分辨光谱学与超快过程 本章专注于利用超快激光脉冲来探测物质在极短时间尺度上的动态变化。我们将讨论飞秒和阿秒脉冲的产生技术，以及如何利用泵浦-探测（Pump-Probe）技术来跟踪电子的弛豫过程、载流子的扩散以及晶格振动（声子）。重点解析傅里叶变换在从时间域信号中提取频率信息时的关键作用，以及在跟踪相变过程中的应用。 第六章：非线性光学现象的解析与利用 本章深入探讨高强度电磁波与物质相互作用时出现的非线性效应。我们将系统介绍二阶非线性过程（如倍频、和频产生）的晶体学要求和效率计算，并详述三阶非线性过程（如自相位调制、克尔效应）在光纤通信和超连续谱产生中的作用。本章还将简要介绍光折变效应及其在光存储方面的潜力。 --- 第三部分：前沿交叉领域的研究方法 第七章：介质结构设计与电磁波的定向传输 本章着眼于人工设计结构来精确控制电磁波的路径。我们将详细阐述光子晶体的概念，分析其能带结构如何影响光子的传播。随后，我们将探讨超材料的设计原理，特别是如何通过亚波长结构实现对折射率的负值控制，以及在隐身和超分辨成像中的潜力。重点分析拓扑绝缘体在电磁波引导中的新兴作用。 第八章：光驱动的物质相变与界面现象 本章关注光能输入如何诱导物质发生剧烈的相变。我们将分析光诱导的超导态、光热效应在材料改性中的作用，以及光在纳米结构表面引发的表面等离子体热点如何加速化学反应（光催化）。本章还将探讨光对磁性材料畴结构的影响，以及如何实现光磁切换。 第九章：极端条件下的电磁相互作用 本章探讨在远离常温常压条件下的电磁波响应。我们将分析高压、低温或强磁场环境下，物质的介电函数和光学性质如何发生显著变化，例如在量子液体中的光吸收特性。最后，本章将探讨强场物理的初步概念，即当电磁场强度接近原子内部电场强度时，物质结构会如何被极端扭曲。 --- 结语 本书的目的是提供一个广阔的视野，展示电磁波作为一种多功能工具，在理解和改造物质世界中的不可替代的作用。内容力求平衡理论的严谨性与应用的直观性，适合物理学、材料科学、电子工程等相关领域的高年级本科生、研究生及科研人员参考。全书强调理论与实验的结合，旨在激发读者对电磁波与物质复杂相互作用的进一步研究热情。

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