Paraxial propagation of cosh-Airy vortex beams in chiral medium

Propagation dynamics of the cosh-Airy vortex(CAiV) beams in a chiral medium is investigated analytically with Huygens–Fresnel diffraction integral formula. The results show that the CAiV beams are split into the left circularly polarized vortex(LCPV) beams and the right circularly polarized vortex(RCPV) beams with different propagation trajectories in the chiral medium. We mainly investigate the effect of the cosh parameter on the propagation process of the CAiV beams.The propagation characteristics, including intensity distribution, propagation trajectory, peak intensity, main lobe's intensity, Poynting vector, and angular momentum are discussed in detail. We find that the cosh parameter affects the intensity distribution of the CAiV beams but not its propagation trajectory. As the cosh parameter increases, the distribution areas of the LCPV and RCPV beams become wider, and the side lobe's intensity and peak intensity become larger. Besides, the main lobe's intensity of the LCPV and RCPV beams increase with the increase of the cosh parameter at a farther propagation distance, which is confirmed by the variation trend of the Poynting vector. It is significant that we can vary the cosh parameter to control the intensity distribution, main lobe's intensity, and peak intensity of the CAiV beams without changing the propagation trajectory. Our results may provide some support for applications of the CAiV beams in optical micromanipulation.     

用于细胞成像的双氰基二苯代乙烯衍生物双光子荧光银离子探针

双光子荧光显微成像兼具诸如近红外激发、暗场成像、避免荧光漂白和光致毒、定靶激发、高横向分辨率与纵向分辨率、降低生物组织吸光系数及降低组织自发荧光干扰等特点,显著地优于单光子荧光显微成像,为生命科学研究提供了更为便利的工具.因此双光子荧光探针适合于生物检测与成像.制备了衍生于二苯代乙烯的双光子荧光银离子探针,此探针以拥有异常大的双光子吸收截面(6TPA)的4-甲基-2,5-二氰基-4'-氨基二苯乙烯(DCS)作为双光子荧光母体,以6-芳基-3,9-二硫-6-氮杂癸烷(TAU)为Ag+配体.探针显示了大的δTPA(在MeCN中,950 GM)、对银离子有高的灵敏性与选择性、强的双光子荧光(790 nm激光激发时).探针的络合常数为IgK=5.76±0.05.探针能选择性地检测和成像活细胞中的游离Ag+,可用于细胞中微量Ag+的分析检测与成像.此探针为开发理想的双光子荧光探针提供了可供借鉴的平台.     

全自动凝胶净化-浓缩-固相萃取/气相色谱-质谱法测定紫皮石斛中有机磷农药残留

建立了以凝胶渗透色谱(GPC)和固相萃取(SPE)净化、气相色谱-质谱(GC-MS)法同时测定紫皮石斛中10种有机磷农药残留的方法。样品用乙腈超声提取,提取液经GPC去除类脂杂质和大分子物质,后经Envi-Carb/NH2固相萃取柱净化,选择离子(SIM)监测模式检测,外标法定量。在26min内10种农药得到很好的分离,农药残留量在0.02~0.5μg/mL,方法的线性良好,相关系数为0.997 3~0.999 9,农药加标浓度为0.05mg/kg和0.2mg/kg时,加标回收率在70.4%~115.8%,相对标准偏差在2.8%~9.6%,满足国家标准要求,检出限为0.005 2~0.011mg/kg。方法简便、快速、灵敏、准确,能够运用于石斛中多组分有机磷农药残留的定性和定量分析。     

纳米尺度下毛细流动的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟研究纳米尺度下壁面润湿性对毛细流动的影响,主要考虑纳米通道两侧壁面润湿性相同与不同两种情况。研究表明：两侧壁面润湿性相同条件下,毛细流动随着壁面润湿性增强而加快, 毛细高度随时间的变化早期偏离Lucas-Washburn理论,但后期与其预测符合。在纳米通道两侧壁面润湿性不同的情况下,液面会发生振荡,两侧壁面毛细高度也不相等,且液面振荡的幅度和两侧壁面毛细高度差都随着两侧壁面润湿性差异的增大而增大。基于能量转化分析,提出两侧壁面湿润性不同情况下纳米通道中毛细流动发生的条件以及毛细流动快慢的判别依据。研究结果加深了对纳米尺度下毛细流动机理的认识,并为相关工程应用提供理论参考。     

基于三苯胺的双氰基二苯代乙烯型双光子荧光溶剂生色探针

以双氰基二苯代乙烯为双光子荧光母体,借助电子供体-π-电子受体(D-π-A)构-效关系,以二苯氨基作电子供体,氰基作电子受体,开发了一个新型的双光子荧光溶剂生色探针(SP1),并对其结构进行了表征.性能测试结果表明,SP1在环己烷和二甲亚砜(DMSO)中的最大发射波长分别为452和604 nm,显示出很宽的溶剂生色范围(152 nm),可用于溶剂极性与黏度的检测,亦能根据最大发射波长识别溶剂种类.SP1拥有较大的双光子吸收截面,在环己烷和DMSO中的最大双光子吸收截面分别为6670和2040 GM,并具有较大的斯托克斯位移(194 nm),其光稳定性、水溶性和细胞渗透性均比较优良.该探针可用于细胞中黏度的检测与成像.     

掺杂对随机取向团簇粒子辐射特性的影响

利用Bruggeman有效介质理论得到了占有不同体积份额杂质的团簇粒子的等效复折射率.采用离散偶极子近似方法对包含有不同化学成分的随机取向团簇粒子的散射相函数、消光、吸收、散射效率因子、单次散射反照率以及不对称因子等辐射特性参量进行了数值计算,深入探讨了掺杂量对随机取向团簇粒子辐射特性的影响.研究表明,掺杂对随机取向团...     

衍射光栅的自制与实验

衍射光栅的内容在高中新课程标准实验教材《物理·选修3-4》中介绍得非常简单,实验器材也不容易获得,这对教师的教学演示以及学生知识的系统掌握都是不利的.下面对衍射光栅作一简介,并     

随机取向烟幕凝聚粒子的消光特性

采用蒙特卡罗方法根据团簇-团簇凝聚(CCA)模型对由球形原始微粒凝聚而成的烟幕凝聚粒子进行模拟,用离散偶极子近似(DDA)方法研究随机取向烟幕凝聚粒子的消光特性.结果表明,凝聚粒子的消光特性受到原始微粒数量以及粒径的影响,粒子的凝聚将减弱烟幕的消光性能;当凝聚结构中原始微粒的数目一定时,存在使烟幕消光性能达到最大的原始微粒粒径.     

双光子荧光探针

双光子吸收是指在强光激发下,介质分子同时吸收两个光子,从基态跃迁到两倍光子能量的激发态的过程。荧光显微成像是研究活体生物的重要工具,而最通常的细胞成像方法则是使用单光子激发荧光团的单光子显微成像。近红外光源激发的双光子荧光探针克服了单光子荧光探针的光漂白与光致毒而更适于生物检测与成像,为生命科学研究提供了更为锐利的工具。双光子荧光探针的作用机理包括分子内电荷迁移(ICT)、荧光共振能量迁移(FRET)、光诱导电子迁移(PET)与基团转换(GC) 4种方式。该文综述了双光子阳离子探针(Mg²⁺, Ca²⁺, Pb²⁺, Hg²⁺, Ag⁺, Fe³⁺, Zn²⁺, Na⁺, Cr³⁺)、双光子阴离子探针(F^-)、pH探针、双光子葡萄糖示踪器、双光子脂筏探针、双光子巯基探针、双光子半胱氨酸探针和双光子生物标记探针,以及双光子荧光探针在生物成像方面的应用,展望了双光子荧光探针的发展趋势与应用前景。     

矢量贝塞尔涡旋波束在均匀单轴各向异性介质中的传输

基于电磁场的矢量波函数展开方法和不同坐标系中矢量波函数转化关系,得到了圆对称矢量贝塞尔涡旋波束的圆柱矢量波函数展开系数;结合电磁场边界条件,获得了圆对称矢量贝塞尔涡旋波束以任意方向照射均匀单轴各向异性介质层的反射场、透射场和内部场的展开系数;数值计算了沿波束传播方向横截面上的入射、反射和透射电场强度分布以及xOz平面内传播路径方向的总电场强度分布。结果表明,圆对称贝塞尔涡旋波束入射单轴各向异性介质的反射场基本保持同心圆环结构,但强度分布不再呈圆对称;透射场出现两束交错折射光,总电场强度轮廓显著扭曲。