光を使って物を押すことができます。太陽光などでは感じることは出来ませんが、レーザーを用いることでミクロな物質を押したり、トラップしたりすることができます。光マニピュレーションとは光により物質に誘起される力である輻射力を利用してマイクロやナノサイズの微小物体を力学的に操作する技術のことである。例えば直進したレーザーを微粒子に照射することで、その微粒子を光の進行方向に押し、輸送することが出来る。この力は散逸力(散乱力と吸収力)として知られており、散乱や吸収の過程を経て光の運動量が物質に乗り移ることに起因する。また、近赤外レーザーを溶液中に集光することで、その溶液中に分散している微小物体を集光点付近にトラップすることができる(2018 年ノーベル物理学賞:アシュキン博士)。輻射力と呼ばれていますが他にも呼び方があり、光圧, 放射圧, optical pressure, radiation pressure, optical forceなどと呼ばれています。
歴史的流れを振り返ると、輻射力の研究は新しい研究領域を切り開く革新的であり根幹となる技術として様々な研究領域で応用されてきた。ノーベル賞に輝いた輻射力の研究は、レーザー冷却と光ピンセットであり、原子を冷やす技術、また細胞を操作する技術として利用されてきた。この10年では、プラズモン局在増強電場を利用したプラズモンナノ光ピンセットにより、トラップ対象のスケールが小さくなった。分子やタンパク質などのトラップが実験室レベルでは可能となってきた。慣習的に可視域や中赤外領域のレーザーを用いることが極一般的であったが、我々はそれよりも少し波長が長い中赤外レーザーを用いた新しい取り組みを開始しています。
線形代数1及び演習、確率・統計、工学基礎実験1「アナログ・デジタル基本回路」、科学技術英語
量子物理「望月和子 著」オーム社、 ファインマン物理学 学生のときはEMANの物理学も結構みました。
理論電磁気学「砂川重信」 紀伊國屋書店(これは中級者向けです。)
統計力学「長岡洋平」岩波書店 (統計力学の本は難しいですが、私はこれで勉強しました。じっくりと読むと解ります。)
Optical Measurements for Scientists and Engineers, Arthur McClelland and Max Mankin, Cambridge Univ. Press
Nonlinear Optics, Robert W. Boyd, Academic Press
Optical Properties of Solids, Mark Fox, Oxford Univ. Press