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阿瑟·阿什金
鎖定
阿瑟·阿什金(Arthur Ashkin,1922年9月2日—2020年9月21日),出生於美國紐約布魯克林,諾貝爾物理學獎得主,美國國家科學院院士,美國國家工程院院士,貝爾實驗室退休研究員。
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- 中文名
- 阿瑟·阿什金
- 外文名
- Arthur Ashkin
- 國 籍
- 美國
- 出生地
- 美國紐約布魯克林
- 出生日期
- 1922年9月2日
- 逝世日期
- 2020年9月21日
- 畢業院校
- 康奈爾大學
- 職 業
- 科研工作者
- 主要成就
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1984年當選為美國國家工程院院士
1996年當選為美國國家科學院院士
2018年獲得諾貝爾物理學獎 - 學 歷
- 研究生
- 學 位
- 博士
阿瑟·阿什金人物生平
1942年—1945年,在哥倫比亞輻射實驗室工作,同時在軍隊服役。
1952年,獲得康奈爾大學核物理學博士學位。
1952年,加入美國電話電報公司貝爾實驗室,開始從事微波領域的研究,隨後轉向激光研究。
1992年,從貝爾實驗室退休。
2013年,入選美國國家發明家名人堂。
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2018年,因其在光鑷及其在生物系統中的應用方面的貢獻,獲得諾貝爾物理學獎。
阿瑟·阿什金主要成就
阿瑟·阿什金科研成就
- 科研綜述
在貝爾實驗室期間,阿瑟·阿什金進行了大量關於非線性光學、光纖、參量振盪器和參量放大器、非線性光學以及激光捕獲的研究。他在1960年代與同事共同發現了壓電晶體中的光折變效應,並首次觀察到連續波激光諧波產生和參量放大。他們還開創了光纖非線性光學領域。阿瑟·阿什金在激光輻射壓力應用該領域的工作,開創了使用光學梯度力捕獲和操縱小型介電顆粒的方法。
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阿瑟·阿什金髮明瞭光鑷,這種工具能夠用激光束抓取顆粒、原子、病毒和其他活細胞。這項突破最初是作為光通信研究的副產品出現的,特別是非線性光學系統的研究。通過對先進激光光學的研究,阿瑟·阿什金髮現了使用高功率激光的光學“壓力”來控制微觀顆粒的能力。1987年,阿瑟·阿什金使用光鑷成功捕獲活細菌而不傷害它們。他所開創的光鑷技術被廣泛用於研究生命的機械過程。
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阿瑟·阿什金的研究基於基礎的激光物理和光纖中的非線性現象。通過研究非線性和凱爾效應在材料(如玻璃纖維)中的影響,他認識到在非線性材料中自聚焦和自捕獲光的能力。通過利用輻射壓力的能力,阿瑟·阿什金成功實現了對宏觀顆粒的操控。
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- 學術論文
發表時間 | 文章標題 | 論文作者 | 刊物名稱 |
---|---|---|---|
1979年 | Cooling and trapping of atoms by resonance radiation pressure | A. Ashkin and J. P. Gordon | 《光學快報》(Optics Letters) |
1980年 | Experimental observation of the influence of the quantum fluctuations of resonance-radiation pressure | J. E. Bjorkholm, R. R. Freeman, A. Ashkin, and D. B. Pearson | 《光學快報》(Optics Letters) |
1980年 | Observation of light scattering from nonspherical particles using optical levitation | A. Ashkin and J. M. Dziedzic | 《應用光學》(Applied Optics) |
1980年 | Experimental observation of the influence of the quantum fluctuations of resonance-radiation pressure: erratum | J. E. Bjorkholm, R. R. Freeman, A. Ashkin, and D. B. Pearson | 《光學快報》(Optics Letters) |
1981年 | Optical Kerr effect in long fibers | J. M. Dziedzic, R. H. Stolen, and A. Ashkin | 《應用光學》(Applied Optics) |
1981年 | Observation of optical resonances of dielectric spheres by light scattering | A. Ashkin and J. M. Dziedzic | 《應用光學》(Applied Optics) |
1981年 | Four-wave mixing in an artificial Kerr medium | P. W. Smith, A. Ashkin, and W. J. Tomlinson | 《光學快報》(Optics Letters) |
1981年 | Outer diameter measurement of low birefringence optical fibers by a new resonant backscatter technique | A. Ashkin, J. M. Dziedzic, and R. H. Stolen | 《應用光學》(Applied Optics) |
1982年 | Continuous-wave self-focusing and self-trapping of light in artificial Kerr media | A. Ashkin, J. M. Dziedzic, and P. W. Smith | 《光學快報》(Optics Letters) |
1982年 | Use of a liquid suspension of dielectric spheres as an artificial Kerr medium | P. W. Smith, P. J. Maloney, and A. Ashkin | 《光學快報》(Optics Letters) |
1982年 | Intensity discrimination of optical pulses with birefringent fibers | R. H. Stolen, J. Botineau, and A. Ashkin | 《光學快報》(Optics Letters) |
1983年 | Simultaneous determination of refractive index and size of spherical dielectric particles from light scattering data | Petr Chylek, V. Ramaswamy, A. Ashkin, and J. M. Dziedzic | 《應用光學》(Applied Optics) |
1983年 | Stability of radiation-pressure particle traps: an optical Earnshaw theorem | A. Ashkin and J. P. Gordon | 《光學快報》(Optics Letters) |
1983年 | Tension-adjusted in-line optical-fiber attenuator | J. M. Dziedzic, A. Ashkin, R. H. Stolen, and J. R. Simpson | 《光學快報》(Optics Letters) |
1984年 | Studies of self-focusing bistable devices using liquid suspensions of dielectric particles | P. W. Smith, A. Ashkin, J. E. Bjorkholm, and D. J. Eilenberger | 《光學快報》(Optics Letters) |
1984年 | In-line fiber-polarization-rocking rotator and filter | R. H. Stolen, A. Ashkin, W. Pleibel, and J. M. Dziedzic | 《光學快報》(Optics Letters) |
1984年 | Stable radiation-pressure particle traps using alternating light beams | A. Ashkin | 《光學快報》(Optics Letters) |
1985年 | Polarization-selective 3-dB fiber directional coupler | R. H. Stolen, A. Ashkin, W. Pleibel, and J. M. Dziedzic | 《光學快報》(Optics Letters) |
1986年 | Proposal for optically cooling atoms to temperatures of the order of 10−6 K | S. Chu, J. E. Bjorkholm, A. Ashkin, J. P. Gordon, and L. W. Hollberg | 《光學快報》(Optics Letters) |
1986年 | Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles | A. Ashkin, J. M. Dziedzic, J. E. Bjorkholm, and Steven Chu | 《光學快報》(Optics Letters) |
1986年 | Laser cooling and trapping of atoms | J. BJORKHOLM, S. CHU, A. CABLE, and A. ASHKIN | 《光學新聞》(Optics News) |
1999年 | Optical Trapping and Manipulation of Neutral Particles Using Lasers | A. Ashkin | 《光學與光子學新聞》(Optics & Photonics News) |
發表時間 | 文章標題 | 論文作者 | 會議名稱 |
---|---|---|---|
1982年 | Nonlinear optics in liquid suspensions of submicron particles | A. Ashkin and P. W. Smith | 激光與電光學會議(Conference on Lasers and Electro-Optics) |
1982年 | Fiber Intensity discriminator tor optical pulses | R. H. Stolen, L. F. Mollenauer, A. Ashkin, and J. Botineau | 激光與電光學會議(Conference on Lasers and Electro-Optics) |
1983年 | Tension adjusted inline fiber-optic attenuator | J. M. Dziedzic, A. Ashkin, R. H. Stolen, and J. R. Simpson | 激光與電光學會議(Conference on Lasers and Electro-Optics) |
1985年 | Polarization-Selective 3 dB Fiber Directional Coupler | R. H. Stolen, A. Ashkin, W. Pleibel, and J. M. Dziedzic | 激光與電光學會議(Conference on Lasers and Electro-Optics) |
1986年 | Optical trapping and manipulation of neutral dielectric particles and atoms | A. ASHKIN | 國際量子電子學會議(International Quantum Electronics Conference) |
2010年 | Optical Trapping and Manipulation of Small Neutral Particles Using Lasers | A. Ashkin | 光學前沿2010/激光科學XXVI(Frontiers in Optics 2010/Laser Science XXVI) |
阿瑟·阿什金榮譽表彰
獲獎時間 | 榮譽表彰 | 授予單位 |
---|---|---|
1984年 | 美國國家工程院院士 | |
1987年 | 量子電子學獎 | 國際電氣與電子工程師學會光子學會 |
1988年 | 查爾斯·哈德·湯斯獎 | |
1993年 | 蘭克光電子學獎 | 蘭克基金會 |
1996年 | 美國國家科學院院士 | 美國國家科學院 |
1998年 | 弗雷德裏克·艾夫斯獎 | 美國光學學會 |
2003年 | 約瑟夫·F·基思利測量科學進步獎 | |
2004年 | 哈維獎 | 哈維獎基金會 |
2009年 | 美國光學學會名譽會員 | 美國光學學會 |
2018年 | 諾貝爾物理學獎 | |
2019年 | 愛迪生專利獎 | 美國專利局 |
阿瑟·阿什金社會任職
阿瑟·阿什金個人生活
- 家庭背景
阿瑟·阿什金是東歐猶太移民的兒子。他的父親伊薩多爾(Isador)是來自當時屬於俄羅斯的敖德薩的孤兒,而他的母親安娜(Anna)來自當時屬於奧匈帝國的加利西亞省。伊薩多爾於1910年在他十九歲生日之前不久移民到美國。在抵達埃利斯島時,他的姓氏從阿什肯納西(Ashkenasy)被美國化為阿什金(Ashkin)。伊薩多爾在他成長的孤兒院接受了牙科技師的培訓,後來在曼哈頓下東區建立了自己的牙科實驗室,專門製作牙科假體。安娜曾在布魯克林的紅鈎區短暫擔任秘書,後來成為家庭主婦,撫養阿瑟和他的兄弟姐妹在布魯克林的弗拉特布什長大。
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- 家庭成員
阿瑟·阿什金有三個兄弟姐妹,一個妹妹露絲(Ruth),一個哥哥朱利葉斯(Julius),以及早逝的長姐格特魯德(Gertrude)。露絲在紐約市立學院學習希臘語和拉丁語,後來成為紐約市小學系統中的教師。朱利葉斯成為了一名物理學家,是一位非常有天賦的學生,早早畢業並與當時許多著名物理學家密切合作,包括理查德·費曼(Richard Feynman)、愛德華·泰勒(Edward Teller)和漢斯·貝特(Hans Bethe)。
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- 成長教育
阿瑟·阿什金追隨哥哥的腳步,在哥倫比亞大學攻讀物理學本科。第二次世界大戰中斷了他的學業。在被徵召入信號兵團後,他被分配到哥倫比亞輻射實驗室擔任技術員,參與制造高功率磁控管以支持戰爭。他回憶説,那些年對他來説是非常重要的,幫助他發展了實驗技能。1947年從哥倫比亞大學畢業後,他進入康奈爾大學攻讀核物理學博士學位,像他的哥哥一樣。那時,朱利葉斯已經參與了曼哈頓計劃,並與費曼密切合作。阿瑟·阿什金半開玩笑地回憶説,他一生都生活在哥哥的陰影下,哥哥是家裏最聰明的人。
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- 婚姻家庭
阿瑟·阿什金人物評價
阿瑟·阿什金是一位極具創造力的人,深受同事們的欽佩和喜愛(Arthur Ashkin was an exceptionally creative person who was greatly admired and liked by his colleagues)。(《美國國家科學院院刊》評)
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許多人認為阿瑟·阿什金是“激光輻射壓之父”(Many consider Ashkin the father of laser radiation pressure)。(美國光學學會評)
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阿瑟·阿什金被許多人認為是“光學捕獲”之父,他是激光科學領域的巨人之一。(科學網評)
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- 參考資料
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- 1. Arthur Ashkin wins 2018 Nobel Prize in Physics .Nokia Bell Labs[引用日期2024-06-02]
- 2. Arthur Ashkin: Father of the optical tweezers .PNAS[引用日期2024-06-02]
- 3. 2018 Nobel Prize Winners in Physics .美國光學學會[引用日期2024-06-02]
- 4. AIEE, IRE, and IEEE members who won Nobel Prizes .Engineering and Technology History Wiki[引用日期2024-06-02]
- 5. Arthur Ashkin | .Optica[引用日期2024-06-02]
- 6. 阿瑟·阿什金:生物學領域可能會因為用光鑷做出的偉大工作而獲得一次諾貝爾獎 .中國科學院[引用日期2024-06-02]
- 7. 阿瑟·阿什金:生物學領域可能會因為用光鑷做出的偉大工作而獲得一次諾貝爾獎 .中國科學院[引用日期2024-06-02]