光力作用下介电弹性体非线性大变形开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的及意义

光在介质中以电磁波的形式传播，当光作用在介质界面上会发生反射和折射，伴随对介质力的作用。在微尺度下，光力可以引起水凝胶的非线性大变形。本课题将基于电磁波界面传播规律，建立光力作用下软物质非线性大变形行为理论模型，考虑光-力耦合作用下软物质大变形行为与机理，研究软物质在光力作用下的非线性大变形行为，可为新型光学器件的设计提供理论依据。

1.2国内外研究现状

查阅文献，有许多关于光的力学效应方面的研究。1862年，麦克斯韦预测光照在任何被照明的物体上都会产生力的作用[1]。1900年，该理论得到实验论证[2]。但光的力量很微弱，其实际应用直到近几十年激光的广泛应用才得到发展。现在激光的应用已经很广泛，ashkin, a., chu, s.,等利用激光移动介电弹性体粒子[3][4]，ashkin, a.,发现激光可以改变液体的界面，适当提高激光强度，会有水滴跳出水面[5][6]，povinelli, m. l., loncar, m.,等观察到激光使细长光导杆件产生弯曲振动,且该杆件材料为硬物质[7][8]，guck, j., ananthakrishnan, r., moon, t.,等利用光拉升细胞，实验现象很良好，且所使用的光并非高度汇聚，相反是发散的，提高光强，可以观察到红细胞破裂[9][10]，ren, m., huang, j., cai, h., tsai,等研究了光导中力效应，并有失稳现象产生[11], aspelmeyer, m., meystre, p., krishnan, d., 研究包含吸收特定频率的光子发生变形的分子的光敏材料[12][13]。光力装置已成为快速发展的研究领域。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容及目标

目标

（1）建立介电弹性体光力非线性变形理论模型；

（2）研究分析介电弹性体非线性大变形行为。

3. 研究计划与安排

(1)第1-3周：查阅相关资料，了解光力作用下介电弹性体非线性大变形行为的原理和研究现状，完成外文翻译和开题报告。

(2)第4-8周：建立光-力耦合作用下介电弹性体大变形行为的理论本构模型。

(3)第8-12周：研究分析介电弹性体非线性力学响应特性。

(4)第13-14周：总结研究结果，撰写论文

4. 参考文献（12篇以上）

[1] maxwell, j. c. iii. on physical lines of force[j]. philos. mag. ser. 1862,23(151): 12–24.

[2] lebedew,p. untersuchungen uber die druckkrafte des lichtes.ann.phys, 1901, 311(11): 433–458.

[3] ashkin, a., dziedzic, j. m., bjorkholm, j. e., and chu, s. observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles[j]. opt.lett, 1986, 11(5): 288–290.

[4] chu, s. laser manipulation of atoms and particles[j]. science 1991 , 253(5022): 861–866.