諾貝爾物理獎揭曉 唐娜·斯特里克蘭是第三名女性物理諾獎得主

2018年10月2日17點55分，諾貝爾獎諾貝爾物理學獎揭曉，來自美國的亞瑟·阿斯金、法國的杰哈·莫羅和加拿大的唐娜·斯特里克蘭共同獲獎，以表彰他們“在激光物理領域的突破性發明”。具體來說，此次三人共享900萬瑞典克朗(約合人民幣696萬元)的獎金。杰哈·莫羅和的唐娜·斯特里克蘭的貢獻為“產生高密度超短光學脈沖的方法”，亞瑟·阿斯金的貢獻為“光學鑷子及其在生物系統的應用”。

而最特別的是，唐娜·斯特里克蘭成為了繼瑪麗·居里(居里夫人)和瑪麗亞·格佩特-梅耶(梅耶夫人)之后的第三名女性物理諾獎得主。

因此這里也介紹一下光學鑷子，也就是激光鑷子，簡單來說，就是用光形成的鑷子，我們知道,光源同時具有熱效應和輻射效應。對普通光源而言,由熱效應所產生的壓力比由單純動量交換產生的輻射壓力大幾個數量級,因此很難獲得足夠的輻射壓力。激光的出現改變了這一狀況,使光的輻射壓力得到充分體現。同時激光光束的截面分布具有簡單確定的數學表達,便于進行理論處理,使光阱和光懸浮的研究成為可能。激光鑷子是利用激光與物質間進行動量傳遞時的力學效應形成三維光學勢阱。

當一束強匯聚的高斯光場作用于透明粒子時,如果粒子的折射率n1大于周圍介質的折射率n0,梯度力Fa, Fb 會把粒子推向光場的最強處(軸心). 在光束傳播方向上光對粒子不僅會產生軸向的推力,還會產生逆軸向的拉力,從而實現捕獲。這里光學捕獲是通過透明介質微粒與光子發生動量交換而完成的。這與帶電粒子受靜電場庫侖力或交變場的梯度力而實現的電動捕獲不同,與金屬粒子或超導體在磁場中的磁懸浮也不同。