掃描近場光學顯微鏡與納米光學測量 pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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王佳，武曉宇，孫琳著

圖書標籤:

掃描近場光學顯微鏡
納米光學
光學測量
納米技術
錶麵等離子體
光子學
顯微鏡技術
材料科學
納米材料
生物成像

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齣版社：科學齣版社

ISBN：9787030487995

版次：1

商品編碼：12005376

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2016-08-01

用紙：膠版紙

具體描述

內容簡介

掃描近場光學顯微鏡能夠突破光學衍射極限實現超分辨成像，因此成為納米光學測量中較重要的工具之一。本書首先對近場光學的基本概念和探測原理進行瞭概述，然後對近場光學顯微鏡的分類、工作原理、功能模塊、關鍵技術、性能指標等進行瞭闡述。納米光學測量在納米光子學和等離激元光學研究中有諸多重要的應用，包括近場光學超分辨成像、納米尺度光場振幅、相位、矢量場、磁場、偏振、光譜等物理參數的測量錶徵。本書還介紹瞭納米光學測量的新原理和新方法，並針對納米子光學、等離激元光學研究中的實驗測量問題引用瞭國內外大量較新研究成果和實例，闡述瞭應用前景。

本書可供物理、光學等相關專業的高年級大學生和研究生閱讀，也可作為從事近場光學、納米光子學、等離激元光學等領域研究的科技人員的參考書。

作者簡介

王佳，清華大學精密儀器係教授。研究領域包括：納米光學與近場光學理論與數值仿真、掃描近場光學顯微鏡（SNOM）原理及係統、SNOM在單分子探測（SMD）及生命科學中的應用、近場光學高密度數據存儲、近場光譜學和近場拉曼光譜儀器係統、激光光鉗與近場光鉗原理與係統、近場光學納米微粒操作、近場光學虛擬光探針、納米尺度光學特徵的探測與錶徵、基於納米結構等離子增強的納米光學材料與器件、納米技術與納米計量學、掃描探針顯微術，生物醫學光學等。

前言/序言

前言

1959年美國物理學傢Richard P. Feynman曾發錶瞭著名的演說“在底層還有許多空間(There is plenty of room at the bottom)”，被譽為“納米科學的開山之作”。Feynman在演講中指齣，如果人們將一微米的長度分割成納米的片斷，即十億分之一米。人們能夠想象有多少片斷和多少空間是能夠進行操作的？經典光學和量子光學能夠解釋從宇宙到光子的物理現象，但是處於納米尺度（國際上定義為1～100nm），即介觀尺度卻是空白。近場光學和納米光學的發展正好填補瞭這個空白。當光與物質的相互作用進入納米尺度時，産生瞭許多人們意想不到的奇異現象。後來科學的發展充分證明瞭費曼的論斷是多麼富於科學的洞察力。它不僅引起瞭科學傢極大的興趣和關注，而且引發瞭人們對納米科學技術發展前景的希望和憧憬。

人們總想看清楚更小更細微的物體，光學顯微鏡是最好的工具。但是當進入納米領域，由於受到衍射極限的限製，傳統光學顯微鏡難以勝任。長期以來，突破光學衍射極限是科學傢麵對的挑戰，實現超光學分辨成像是科學傢的夢想。近場光學方法的齣現和發展不僅突破瞭光學衍射極限，而且實現瞭超衍射分辨率的光學成像，更為科學傢們揭示納米尺度上認識光與物質的相互作用提供瞭一個全新的技術。

近場光學(near-field optics)是相對傳統光學，遠場光學(far-field optics)而言的。納米光學(nano-optics)則是研究納米尺度光的物理現象。納米光子學(nano-photonics)更多強調與納米光子學器件有關。近場光學和納米光學研究在納米尺度下被約束在物體錶麵波長距離內的光學現象及納米尺度下光與物質的相互作用，是新型交叉學科。研究對象包括隱失光場、局域光場，基於隱失場的探測實現超衍射極限分辨光學成像等。進而發展探測、錶徵、操作納米光場的方法和技術。

好的，下麵為您提供一份符閤您要求的圖書簡介。 --- 《亞原子尺度成像：新型電子顯微技術與材料錶徵前沿》內容簡介本書深入探討瞭當代凝聚態物理、材料科學以及生命科學交叉領域中，用於探究物質微觀結構與動態過程的尖端成像技術。重點聚焦於超越傳統光學衍射極限的、具備原子級甚至亞原子級空間分辨率的顯微方法。全書內容涵蓋瞭從基礎物理原理到復雜儀器構建，再到前沿應用實例的全麵梳理。第一部分：超高分辨率成像的物理基礎與技術革新本部分首先迴顧瞭經典光學衍射極限的物理製約，並係統闡述瞭打破這一限製的幾種核心策略。重點闡述瞭基於電子束和掃描探針技術的物理基礎。第一章：電子束成像的量子力學基礎與像差校正本章詳細解析瞭電子在強電場和磁場中傳播時的波函數演化，以及電子與樣品相互作用的散射理論，包括彈性、非彈性散射截麵計算。隨後，重點討論瞭現代透射電子顯微鏡（TEM）中球差（Spherical Aberration）和色差（Chromatic Aberration）的産生機理，並詳盡介紹瞭如何利用六極、八極等高階電磁透鏡對這些像差進行精確校正（Aberration Correction）。本章旨在為讀者理解如何實現亞埃（Ångström）級分辨率的成像提供堅實的理論框架。第二章：掃描隧道顯微鏡（STM）的隧道效應與態密度映射本章深入分析瞭掃描隧道顯微鏡（STM）的工作原理，重點解析瞭範寜（Fowler-Nordheim）勢壘下的量子隧道效應。內容涵蓋瞭隧道電流對掃描探針尖端麯率和錶麵電子態密度的極度敏感性。讀者將學習到如何通過控製偏壓（Bias Voltage）和針尖-樣品距離，實現對材料局部電子態密度（LDOS）的直接映射，進而揭示錶麵原子的電子結構特徵。第三章：原子級力的精確測量與成像：原子力顯微鏡（AFM）本章聚焦於原子力顯微鏡（AFM）的原理及其在不同工作模式下的應用。詳細闡述瞭接觸模式、輕敲模式（Tapping Mode）和非接觸模式下探針與樣品間作用力的精確測量方法，包括範德華力、靜電力和磁力。特彆關注瞭高頻振蕩器技術在減小探針拖曳效應和提高信噪比方麵的進展，以及液體環境中生物分子成像的挑戰與對策。第二部分：新型電子顯微技術：透射電子顯微鏡的演進本部分著重於現代高通量、多功能透射電子顯微鏡（TEM/STEM）係統在材料科學中的應用。第四章：球差校正透射電子顯微鏡（Cs-Corrected TEM）的操作與數據采集本章提供瞭關於如何操作和優化球差校正TEM係統的實用指南。內容包括：高質量電子源（如冷場發射槍）的選擇、電子束標定流程、以及在不同加速電壓下實現原子分辨成像的最佳參數設置。重點講解瞭如何利用高角度環形暗場（HAADF）檢測器獲取Z襯度圖像，以及如何通過同步采集高分辨率明場（HRTEM）圖像和衍射圖樣，進行晶體結構分析。第五章：掃描透射電子顯微鏡（STEM）的成像模式與譜學分析本章係統介紹瞭掃描透射電子顯微鏡（STEM）的成像原理，特彆是其對晶體取嚮變化的高度敏感性。詳細對比瞭環形暗場（ADF）和明場（BF）信號的成像特點。更重要的是，本章深入探討瞭與STEM聯用的電子能量損失譜（EELS）和能量分散X射綫譜（EDS）。EELS部分側重於利用邊緣結構分析元素價態和電子能帶結構，而EDS則側重於元素成分的二維和三維重建，包括對低濃度雜質和界麵化學態的精確識彆。第六章：原位（In-Situ）電子顯微技術：動態過程的實時捕捉本章介紹瞭前沿的動態原位實驗技術，旨在觀察材料在真實工作條件下的演化。內容包括：加熱颱、原位電化學/電池池組件、以及微機電係統（MEMS）拉伸和加熱颱的設計與應用。重點分析瞭如何通過高速視頻采集和同步STEM掃描，實時追蹤相變、晶格缺陷遷移以及催化劑的錶麵反應過程，並討論瞭數據處理中去運動模糊和增強對比度的技術。第三部分：納米結構錶徵與功能化研究本部分將前述的成像技術應用於前沿材料體係的錶徵與理解。第七章：二維材料的晶格缺陷與界麵結構研究二維材料（如石墨烯、過渡金屬硫化物）因其獨特的電子和機械性能而備受關注。本章運用高分辨率STEM和AFM，詳細分析瞭單層和多層材料中的晶格缺陷，包括空位、位錯、堆垛層錯以及晶界結構。特彆關注瞭異質結界麵處的化學鍵閤與應力分布，這些因素直接決定瞭器件的性能。第八章：納米顆粒與催化劑的錶麵活性位點成像針對納米催化劑的研究，本章討論瞭如何結閤STEM的高空間分辨能力和EELS的化學敏感性，定位和錶徵單個活性納米顆粒的錶麵結構。內容包括：貴金屬催化劑在反應環境下的尺寸穩定性研究、氧化物載體與活性相之間的相互作用界麵分析，以及如何通過高能電子束誘導的錶麵重構現象來理解催化劑的失活機製。第九章：生物結構與軟物質的冷凍電鏡與原子力應用本章將技術視野拓展至生物物理領域。重點介紹冷凍透射電子顯微鏡（Cryo-TEM）的基本流程，特彆是樣品製備（快速冷凍、玻璃化）的關鍵技術，以及單顆粒重建算法在解析復雜蛋白質結構中的應用。同時，探討瞭AFM在活細胞或膜蛋白成像中的優勢，尤其是在測量生物分子力學性能（如彈性模量）方麵的獨特價值。總結與展望本書最後展望瞭下一代成像技術的發展方嚮，包括基於阿秒脈衝電子束的超快動力學研究、機器學習在海量圖像數據處理中的應用，以及如何將先進的無損成像技術與同步輻射光源相結閤，以期在更接近真實環境的條件下，揭示物質世界的深層規律。本書旨在為高年級本科生、研究生以及從事材料科學、物理學和納米技術研究的專業人員提供一本全麵、深入的參考讀物。 ---

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，簡直是為我這種對光學測量“門外漢”打開瞭一扇窗。我一直覺得，我們平常看到的很多東西，其背後都隱藏著更為復雜的微觀結構，而這本書的名字恰好觸及瞭這一核心。 “掃描近場光學顯微鏡”——這個名字本身就帶著一種探索未知、挑戰極限的意味。我腦海裏立刻浮現齣各種高科技實驗室的場景，科學傢們正用精密的儀器，一點點地揭示物質的秘密。而“納米光學測量”則更進一步，它暗示著本書不僅會介紹顯微鏡本身，更會探討如何利用光學手段，在納米尺度上進行精確的測量。這對於理解材料的性質、分析納米材料的應用，甚至是在生物醫學領域開發新的診斷和治療方法，都具有極其重要的意義。我迫不及待地想知道，書中是如何將這些高深的理論知識，以一種易於理解的方式呈現給讀者，是否會有豐富的圖例和實例來輔助說明，從而讓一個非專業人士也能從中獲得啓迪，感受光學測量在現代科技中的魅力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，就像一張引人入勝的科學地圖，指引著我去探索那片肉眼無法觸及的領域。“掃描近場光學顯微鏡”——光聽名字，就有一種精密、先進的感覺，我立刻聯想到的是那些能夠“看穿”事物本質的尖端科技。我猜測這本書會深入淺齣地介紹這種顯微鏡的工作原理，也許會涵蓋其曆史發展、關鍵技術突破，以及不同類型顯微鏡的特點和優勢。而“納米光學測量”則將視野進一步聚焦在更小的尺度上，它暗示著本書不僅僅是關於成像，更是關於如何在這種微觀尺度下進行精確的測量和分析。我期待書中能夠詳細闡述如何利用光學手段來量化納米材料的特性，比如其光學響應、電子結構，甚至是生物分子間的相互作用。我相信，這本書會為我打開一扇理解現代科技前沿的窗口，讓我更深刻地認識到光學測量在推動科學研究和技術進步中的重要作用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就足夠吸引眼球瞭，那種深邃的藍色背景，搭配上光影交錯的圖案，瞬間就營造齣一種科技感和神秘感。我一直對光學領域充滿好奇，尤其是在納米尺度下觀察事物，總覺得像是打開瞭一個全新的世界。雖然我不是這方麵的專業人士，但從書名來看，它似乎涵蓋瞭非常前沿的光學顯微技術，尤其是“掃描近場光學顯微鏡”這個詞組，聽起來就很高大上，感覺能看到很多肉眼無法企及的細節。而且“納米光學測量”更是讓我對接下來的內容充滿瞭期待，我想這本書一定能夠幫助我理解那些我們肉眼無法捕捉的微觀世界是怎樣被“看見”和“測量”的。我猜這本書的語言風格可能比較學術化，但如果是為瞭探索未知的科學領域，付齣一點閱讀上的努力也是值得的。我對書中關於成像原理、分辨率的極限以及各種創新技術的介紹都充滿瞭好奇，希望能藉此機會，更深入地瞭解光學在科學研究中的強大力量，特彆是它在材料科學、生物醫學等前沿領域可能扮演的角色。

評分☆☆☆☆☆

當我看到這本書的書名時，腦海中立刻聯想到瞭一係列令人驚嘆的科學突破。 “掃描近場光學顯微鏡”這幾個字，立刻勾起瞭我對超高分辨率成像技術的興趣。我知道，傳統的顯微鏡在分辨率上存在著衍射極限的瓶頸，而近場光學顯微鏡的齣現，無疑是打破這一限製的關鍵。我猜這本書會深入探討其成像原理，也許會介紹不同類型的近場光學顯微鏡，比如SNOM（掃描近場光學顯微鏡）或者STM（掃描隧道顯微鏡）與光學技術的結閤。而“納米光學測量”則更是讓我看到瞭其廣闊的應用前景。我想，書中一定會有關於如何利用這些顯微鏡進行納米尺度的光學參數測量，例如摺射率、吸收係數、熒光強度等，並且會詳細介紹這些測量結果如何幫助我們理解納米材料的物理和化學性質。我對書中可能涉及的實際案例非常感興趣，比如在納米電子學、光子學、甚至生物傳感領域，這些技術是如何被應用的，又是如何推動瞭相關學科的發展。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，仿佛踏入瞭一個全新的微觀世界。它提供的不僅僅是理論知識，更像是一把鑰匙，開啓瞭我對“看見”更微小事物的無限遐想。“掃描近場光學顯微鏡”這個詞組，雖然聽起來有些專業，但字裏行間透露齣的卻是科技的魅力。我能想象到，通過這種技術，我們能夠以前所未有的清晰度觀察到原子、分子甚至是更小的結構，這本身就是一件令人激動的事情。而“納米光學測量”則進一步拓展瞭這種想象的邊界。它不僅僅是“看”，更是“量”。這意味著我們不僅能看到納米世界的細節，還能對其進行精確的量化分析，從而理解其內在的規律和特性。我期待書中能夠詳細地闡述這些顯微鏡的工作原理，解釋它們是如何剋服衍射極限，實現超高分辨率的。同時，我也希望能看到書中介紹各種納米光學測量的方法和應用，例如在材料科學、生物學、化學等領域，這些技術是如何幫助科學傢們解決實際問題的，又是如何為新的發現和技術創新奠定基礎。

評分☆☆☆☆☆

還不錯，正版。

評分☆☆☆☆☆

專業書，看起來不錯，慢慢看，慢慢看

評分☆☆☆☆☆

努力學習中

評分☆☆☆☆☆

非常專業的技術水平和質量保證的書！

評分☆☆☆☆☆

還不錯，正版。

評分☆☆☆☆☆

書挺好的，很滿意