各向异性体系的光力及古斯汉森位移

发布时间：2017-08-13 11:12

  本文关键词：各向异性体系的光力及古斯汉森位移

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【摘要】：本文主要研究了各向异性球颗粒的电磁散射特性。以Lorenz-Mie散射理论为基础,推导出了径向各向异性球颗粒体系中的散射系数,重点讨论了光力和古斯汉森位移效应,具体的研究内容有以下两方面:1.径向各向异性球颗粒的反常光力我们根据推导出的径向各向异性球颗粒的电磁散射理论,推导了该球颗粒受到光力的表达式。然后用Mathematica软件进行数值模拟,调节颗粒的介电常数和磁导率之后,我们发现平面波照射到径向各向异性球颗粒上产生的光力与球的尺寸和平面波的波数均有关,数值模拟得出的结果与理论预测结果完全吻合,当球材料参数满足特定条件时,光力的变化情况将与普通情况截然不同:(1)当ε_1=-(v11+1)时,颗粒内部发生电偶极子共振,光力数值比普通情况大很多,并且无论入射平面波的波数0k如何改变,光力大小始终不变;(2)当ε_1=-v_1~1-1且μ_t=2ε_1-1时,光力大小与颗粒尺寸a没有任何关系,但是与波数有密切关系,随着波数0k的增加,光力迅速减小;(3)当ε_1=(+1)2?且μ_t=(u_r+1)2?u_r时,平面波照射到各向异性小球上产生的光力几乎为0。2.径向各向异性球颗粒的古斯汉森位移我们将之前得出的各向异性球颗粒散射系数代入古斯汉森位移公式中,用软件计算出了古斯汉森位移,并调节颗粒尺寸和各向异性电参数观察了古斯汉森位移的变化情况:(1)电共振情况:随着各向异性电参数Ae不断变大,位移峰值会越来越小,并且峰值位置向右移动。但是当各向异性颗粒半径达到340nm或者更大时,电共振对GH位移的影响微乎其微,且此时Ae对古斯汉森位移的影响不显著;(2)近零材料:当介电常数近0时,随着ε_1变大,位移峰值越来越小,且峰值位置向左偏移。但当ε_1近零时,对GH位移无影响。(3)GH位移的峰值位置与散射偏振参数密切相关,且正负与δ的变化对应,当δ从正往负变化时,在发生变化的θ处GH位移最大,且为负位移;当δ从负往正变化时,GH位移峰值则为正。
【关键词】：各向异性 光力 古斯汉森位移 电共振 近零材料
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB33;O441
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-25
• 1.1 各向异性材料研究概况9-14
• 1.2 光力及古斯汉森位移研究概况14-19
• 1.3 本课题的主要工作19-20
• 参考文献20-25
• 第二章 径向各向异性球颗粒的反常光力25-38
• 2.1 前言25
• 2.2 径向各向异性球颗粒的电磁散射理论25-27
• 2.3 各向异性瑞利颗粒上的光力27-29
• 2.4 数值计算结果29-34
• 2.5 本章小结34-36
• 参考文献36-38
• 第三章 径向各向异性球颗粒的古斯汉森位移38-49
• 3.1 前言38-39
• 3.2 各向异性球颗粒上GH位移的理论推导39-41
• 3.3 数值模拟41-47
• 3.3.1 电共振41-44
• 3.3.2 近零材料44-47
• 3.4 本章小结47-48
• 参考文献48-49
• 攻读硕士学位期间公开发表的论文及科研成果49-50
• 致谢50-51

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本文编号：666975