光子轨道角动量与甲砜霉素和C32 卡马西平相互作用的光谱特性实验.PDF

中国科学: 物理学 力学 天文学 2014 年 第44 卷 第8 期: 810–816 SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica Astronomica SCIENCE CHINA PRESS 论 文 光子轨道角动量与甲砜霉素和 C32 卡马西平相互作 用的光谱特性实验研究 ①* ② ② ② ② ② ① ① 金石琦 , 郑明 , 雷波 , 何翔欣 , 施文彦 , 徐刚 , 叶韧 , 雷建求 ① 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201899; ② 上海大学环境与化学工程学院, 上海 200444 *联系人, E-mail: sqjin@ 收稿日期: 2013-10-10; 接受日期: 2013-12-30; 网络出版日期: 2014-07-08 国家自然科学基金资助项目(批准号: 摘要 光子动量和角动量与物质相互作用后具有不同的光谱特性, 本文分别用光子的动量和角动量与 甲砜霉素和 C32 卡马西平相互作用进行了实验研究, 得到细微不同的光谱特性, 这对用光谱学方法快速 检测水质及液体, 空气污染等提供有效快速的实验方法和技术手段. 关键词 光子, 角动量, 甲砜霉素, C32 卡马西平 PACS: 33.55+b, 42.25.Ja, 42.50.Ct doi: 10.1360/SSPMA2013-00077 1 引言 每个光子带有ℓћ的轨道角动量(ℓ是任意整数), 是极 坐标方位角[1]. 频率为v 的光子不仅具有能量E=hv, 动量P=ћk 携带轨道角动量的光束由于自由度增加, 大幅 (k=2/), 还有角动量 ℓћ, 包括自旋角动量和轨道角 度地提高了探测灵敏度, 广泛应用于显微光学[2], 微 动量. 光的线动量具有力学效应, 产生光压. 光的角 观调控[3] [4] [5] , 自由空间通信 , 量子信息 , 航空航天和 动量也具有力学效应, 带有角动量的光与粒子相互 潜水通信等高科技领域[6]. 作用时, 产生轨道角动量传递, 会驱动粒子发生旋 设在实验装置中单光子传播方向为 z, 则光子轨 转, 这种效应称光学扳手, 或光镊. 光子的自旋量子 道角动量对应的量子算符为 数为 1, 自旋在动量方向上的投影定义为螺度, 对于 ˆ  自旋为1 的光子, 螺度可取+1, 0, 1 三个值. 由于光 Lz iћ . (1)  场是横波, 螺度只能取±1 两个值, 分别对应于右旋 对应的本征方程为 (+1)和左旋(1)两个圆偏振光. ˆ 光波的螺旋相位具有相位结构 exp(i) 的光场,