二、菲涅耳公式表示反射波、折射波与入射波的振幅和位相关系1.E为s波,H为p波的菲涅耳公式s态—振动矢量垂直于入射面p态—振动矢量在入射面内规定:1k1n2ns1EPH11121ksE1pH1sE2pH22k把分解为s波和p波,S分量与p分量相互独立E*光波的振动面是指电场矢量的方向与入射光线组成的平面。*任一方位振动的光矢量E都可以分解成互相垂直的两个分量。*光波的入射面是指界面法线与入射光线组成的平面。对任一光矢量,只要分别讨论两个分量的变化情况就可以了。称平行于入射面振动的分量为光矢量的p分量,记为EP。称垂直于入射面振动的分量为光矢量的s分量,记为ES。二、菲涅耳公式二、菲涅耳公式E、H矢量在界面处切向连续反射和折射不改变E、H的振动态112111122coscoscosssspppEEEHHH1200psnHEc1111222()coscossssnEEnE1.E为s波,H为p波的菲涅耳公式srstS波的振幅反射系数S波的振幅透射系数2211221121211'1coscoscoscos)sin()sin(nnnnAArsss221111212112coscoscos2)sin(sincos2nnnAAtsss2.E为p波,H为s波的菲涅耳公式prptP波的振幅反射系数P波的振幅透射系数2112211221211'1coscoscoscos)()(nnnntgtgAArppp21121121211212coscoscos2)cos()sin(cossin2nnnAAtppp即振幅反射率1112211122coscoscoscossssEnnrEnn振幅透射率211111222coscoscossssEntEnns波振幅反射率振幅透射率1211212112coscoscoscospppEnnrEnn211121222coscoscospppEntEnnp波利用关系1122sinsinnn121212121212121212sin()sin()2cossinsin()tan()tan()2cossinsin()cos()sspprtrt菲涅耳公式对于的垂直入射的特殊情况,可得011211121'1nAAtnnAArssssss1211121'1nAAtnnAArpppppp12nnn相对折射率菲涅耳公式给出反射波或折射波与入射波的振幅的相对变化,用振幅反射、透射系数来表示,并随入射角而变。三、菲涅耳公式的讨论2212112212111221211222211211222211211211222211211cossincossin2coscossincossincossin2coscossinssppnrntnnnrnnntnn菲涅耳公式以入射角表示:1221/nnn由菲涅耳公式分别得到nn₁₂两种情况下的r、tθ∼₁曲线当时,即掠入射时,即没有折射光波。9010,1pspsttrr01pspsttrr、、、当时,即垂直入射时,都不为零,表示存在反射波和折射波。(1)nn₁₂的情况(3)相位变化随着θ1的变化会出现正值或负值的情况,表明所考虑的两个场同相位(振幅比取正值),或者反相位(振幅比取负值),相应的相位变化或是零或是pspsttrr、、、1122111tantan0.BBpnnnr布儒斯特(D.Brewster)角B全反射临界角c1122111sinsin1ccspnnniirr从光密到光疏n1n2对于折射波,221111212112coscoscos2)sin(sincos2nnnAAtsss21121121211212coscoscos2)cos()sin(cossin2nnnAAtppppstt、都是正值,表明折射波和入射波的相位总是相同,其s波和p波的取向与规定的正向一致,光波通过界面时,折射波不发生相位改变。对于反射波,要区分n1>n2和n1