近场光学显微镜及其应用PDF电子书下载

第一章 近场光学显微镜的发展简史 1

§1.1 提高显微镜分辨率的历史概貌 1

§1.2 突破分辨极限的光学显微镜的构想 2

§1.3 光学显微镜突破分辨极限的几个里程碑 6

§1.4 实用化近场光学显微镜的实现 9

§1.5 关于本书的内容与安排 10

参考文献 11

第二章 近场光学显微镜的基本原理 13

§2.1 显微镜的分辨本领与瑞利判据——衍射效应及其对分辨本领的限制 13

2.1.1 分辨本领 13

2.1.2 衍射效应与瑞利判据 13

2.2.1 海森伯测不准原理和海森伯显微镜 15

§2.2 海森伯测不准原理与瑞利判据——突破分辨率衍射极限的可能性 15

2.1.3 显微镜分辨率提高的传统途径 15

2.2.2 从测不准关系导出瑞利判据 17

2.2.3 复波矢与分辨率衍射极限的突破 18

2.2.4 分辨率衍射极限的突破与隐失场 20

§2.3 偶极辐射与隐失场 21

§2.4 光栅衍射与隐失场 24

2.4.1 精细结构与空间频率 24

2.4.2 傅里叶光学与角谱方法 25

2.4.3 光栅衍射场与精细结构 27

§2.5 全反射与隐失场 30

§2.6 隐失场的特征与物质的精细结构 32

2.7.1 近场探测的核心问题 34

2.7.2 近场探则的基本原理 34

§2.7 近场探测的基本原理和技术要点 34

2.7.3 二个光学窗口的探测问题 35

2.7.4 近场光学显微镜的技术要点 38

参考文献 42

第三章 近场光学显微镜简介 43

§3.1 近场光学显微镜的仪器结构与工作模式 43

3.1.1 近场光学显微镜的基本结构 43

3.1.2 近场光学显微镜的工作模式 45

§3.2 近场光学显微镜的主要部件 47

3.2.1 光学探针 47

3.2.2 探针与样品间距离的测控 69

3.2.3 光路 78

3.3.1 生物近场光学显微镜 79

§3.3 特定用途的近场光学显微镜 79

3.3.2 低温近场光学显微镜 81

3.3.3 偏光近场光学显微镜 82

3.3.4 红外光近场光学显微镜 87

3.3.5 多用途近场光学显微镜 89

3.3.6 时间分辨近场光学显微镜 90

3.3.7 其它用途的近场光学显微镜 90

参考文献 91

第四章 近场光学显微镜的应用 95

§4.1 超分辨成像 95

4.1.1 近场可见光成像 96

4.1.2 偏振光成像 106

4.1.3 红外近场热成像 109

4.1.4 近场像的对比度与对近场像的理解 110

§4.2 近场光谱学 114

4.2.1 近场光谱仪 116

4.2.2 光谱线成像 123

4.2.3 近场光谱 129

4.2.4 近场光谱与空间超分辨谱 151

§4.3 近场光电导 156

4.3.1 肖特基势垒的研究 157

4.3.2 多量子阱激光器的研究 159

4.3.3 器件老化的研究 161

§4.4 近场光刻/光写 163

4.4.1 近场光刻 163

4.4.2 近场光写 164

4.4.3 近场光刻/光写机制的研究 165

§4.5 近场光存储 169

4.5.1 光学存储 170

4.5.2 近场光学存储材料 173

§4.6 其它应用 174

4.6.1 激光烧蚀-纳米取样分析 174

4.6.2 俘获和搬运原子材料生长 175

4.6.3 缺陷的观察 176

参考文献 176

第五章 近场光学理论概述 181

§5.1 近场光学理论的发展 181

5.1.1 隐失场与介观电动力学 181

5.1.2 近场光学理论及其研究概况 182

5.2.1 麦克斯韦方程和边界条件 184

§5.2 宏观近场光学理论 184

5.1.3 关于本章的内容 184

5.2.2 平面波展开法 185

5.2.3 多极子展开法 187

5.2.4 有限差时间畴(FDTD)方法 191

§5.3 半微观和微观近场光学理论 191

5.3.1 矢量波动方程和散射理论 191

5.3.2 格林并矢方法 192

5.3.3 场极化率方法 195

§5.4 隐失场理论 196

5.4.1 隐失场的产生 196

5.4.2 隐失场的分布 197

5.4.3 隐失场和传播场的转换 201

5.5.1 近场光学像的成分及其起源 206

§5.5 成像理论 206

5.5.2 散射理论分析 209

5.5.3 经典理论分析 216

5.5.4 光悬臂探针的成像机制 218

§5.6 近场光学显微镜理论 219

5.6.1 探针的形状 220

5.6.2 探针的窗口 221

5.6.3 探针的折射率 222

5.6.4 扫描 225

5.6.5 光源 225

5.6.6 远场探测器 227

参考文献 229

中文索引 232

英文索引 246

4.5.3 其它相关技术的研究 1784