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粒子与有形波束之间的相互作用一直以来都是众多理论工作及实际应用领域中的热点研究内容之一。粒子对波束的电磁散射、波束对粒子的捕获与操纵成为该研究内容中的焦点。对于两个或多个球形粒子与电磁波/波束相互作用以及多粒子系统对电磁波/波束的结合力的研究,对电磁学、生物医学等领域的进一步研究具有重要的指导意义和应用前景。 本研究主要内容包括:⑴基于矢量球谐函数的平移加法定理及坐标旋转定理,推导出了任意方向入射圆/椭圆高斯波束在直角坐标系下的矢量球谐函数展开式和波束因子;并根据广义多球Mie理论(GMM),导出了有形高斯波束入射下各向同性双球粒子受到的横向及轴向结合力的解析表达式,数值计算并分析了球半径、束腰宽度、入射方向等参数对双球系统中各个球受力的影响;⑵从理论上研究了手征双球系统的散射特性。利用矢量球谐函数,给出了高斯波束入射场,散射场及手征介质球内场的矢量球谐函数展开形式。利用矢量球谐函数的平移加法定理,导出了手征双球系统的相干散射系数和总散射系数,数值计算了高斯波束入射下手征双球系统总散射强度的角分布,分析了束腰宽度、粒子半径、手征参数等对总散射强度的影响;⑶基于手征双球系统对高斯波束的散射特性及各向同性双球系统所受到结合力的研究方法,利用麦克斯韦张量与广义米理论结合的方法推导了圆高斯波束入射下手征双球系统受到的结合力表达式,数值计算了手征双球系统中每个球的结合力,分析了球大小、手征参数等对结合力的影响。