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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着社会生产的发展，越来越多的与微粒相关的技术问题在工农业、医学、科研、军事等领域出现，如石化炼油企业的催化剂颗粒、火力发电企业的烟尘排放、化工和医学领域细胞及及核生长等。短脉冲艾里激光束可补偿或产生光纤中的色散，实现光纤中的光孤子传输。

通过研究粒子对电磁波散射的强度分布、偏振特性、频谱特性可以分析粒子尺寸、结构、形状、物质组成等，对于电磁波的实际应用以及我们人类探索未知世界有着相当重要的意义，基于粒子的广泛在及电磁波的广泛应用，研究粒子对电磁（光）波的散射性一直为广大科研工作者所关心。在大多数的粒子对波束的散射研究中，根据粒子相对入射波长的大小以及不同方法的优缺点及其适用范围，合理选择相应的计算方法一般能较好地处理相应的散射问题。

近年来，由于艾里光束所具有的“无衍射”、“自重建性”等特征，艾里光束的相关研究引起了众多研究者的兴趣。艾里光束除了无衍射和自愈性外，还具有自弯曲传输的特性艾里光束和另一类“无衍射”的贝塞尔光束相比，它除了同样具有无衍射和自重建性之外，艾里光束还经历一个横向自加速过程。考虑到艾里光束所具有的与平面波、高斯波束不一样的特性，粒子对艾里光束的散射也会有着不同的特性，因而粒子对艾里光束的散射特性研究具有重要的学术价值和应用前景。

国内外研究现状

在1979年，berry和balazs以所谓的艾里波包的形式诠释了薛定谔方程的一组新解。 这种波包具有一些独特而迷人的特性; 即这样的波在不改变其形状的情况下传播并且在自由空间中遵循抛物线轨迹（意味着即使没有作用力也存在明显的加速度）。

2. 研究的基本内容

本论文以球形粒子对艾里光束的散射研究位选题，主要研究内容包括以几个方面：

（1） 论述艾里光束的特性，包括艾里光束的艾里变换、高斯变换等。

（2）论述产生艾里光束的理论方案和实验产生艾利光束的方法及过程，进一步理解艾里光束的无衍射和自愈性等特征。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

4.1 实行方案

（1）查阅国内外相关文献，充分理解mie散射原理以及艾里光束的散射性质等。

（2）使用软件仿真观察艾里光束对球形粒子光散射的规律并做出分析总结；

4. 参考文献

[1] cao z, zhai c，angular scattering of an airy beam light sheet by a concentric sphere[j]，journal of quantitative spectroscopy radiative transfer, vol. 202, 2017, pp.31-36.

[2] 李久喜，基于扩展mie理论的平面上方微粒的光散射计算研究[d]，西安电子科技大学，2005.

[3] 陈祝洋，典型含核粒子对贝塞尔波束的散射特性研究[d]，西安电子科技大学，2015.