等效球近似下胶体二聚体的全息表征与追踪

胶体球的 inline 全息图可利用洛伦兹-米氏光散射理论进行分析，以纳米级精度测量该球的三维位置，同时以千分之一量级的精度测量其直径与折射率。将同一技术应用于非球形或不均匀颗粒时，会得到代表该颗粒几何与组成平均的等效球的位置、直径和折射率。这种等效球解释已成功应用于多孔球、带凹坑球、包覆球以及纳米颗粒的分形团簇，它们的不均匀性均出现在小于光波长的尺度上。在此，我们结合数值与实验研究，探讨对微米尺度球对称二聚体（一类在真实分散体系中常见的非球形物体）的等效球表征。我们的研究表明，在单分散胶体球的全息表征研究中，等效球解释可有效识别二聚体。二聚体轴向位置的等效球估计值紧密跟随其质心的真实值。此外，等效球直径与折射率的趋势可用于测量二聚体的三维取向。当应用于泊肃叶流中输运的胶体二聚体时，所估计的取向分布与经历 Jeffery 轨道的布朗粒子的预期一致。