高等光学课件chap3VIP免费

3.1平面电磁波两界面上的反射和折射矢量形式的折、反射定律反射定律折射定律21sinsin''nn法线及光线在同一平面上入射波反射波折射波边界条件0)(12EEn21ttEEyxzHEK'H'E'K''K''E''H'''()0itkrEEe('')0''itkrEEe('''')0''''itkrEEe()(')('')0000'0''(')|''|itritrkitrzkkznEeEenEe''''''KrKrKr要对z=0平面上的任意x,y，并对任何时间t都成立必须有：'EEE1''EE2'')'(EnEEn界面上21()0nEE��yxzHEK'H'E'K''K''E''H'''(')0rKK('')0rKK入射波与反射波频率相同矢量形式的反射定律矢量形式的折射定律平面电磁波两界面上的反射和折射法线及光线在同一平面上xz'KK''K1n2n''''''sin'sin'''sin''KrKrKrKKK2121.AKKnn求，给定中，、在均匀介质2n1Kox2K1111.rnKA作的圆交于点222.rn作的圆24.oBK连接即为3.AAMoxB过点作得到点BM1nA菲涅尔公式利用电磁场边界条件（假设两介质为电介质）：电矢量切向分量连续磁矢量切向分量连续t2t1EEt2t1HH一般振动方向电矢量分解为垂直和平行两个分量平面电磁波两界面上的反射和折射⊙1'S1'P⊙1S1n2nzxO1P2P2S⊙''''''将振动矢量分解为垂直和平行与入射面的S分量和P分量。P、S和k构成右手正交系。根据界面连续条件，S分量的反射和折射方向与入射方向相同，即相位连续条件。kK’’K’S沿y方向为正。1HKE由t02t001EK1EKEK1]''''[]''[000sssEEE对Es:Es本身就是·切向分量0001211('')cos('''')cos''sssKEKEKE对Hs:由t2t1HH'''tttHHHsE�sE�sE�pH�pH�pH�对Ep：000sssHHH)''''()''(p02p0p01EK1EKKE1''cos'''cos'cosp0p0p0EEE平面电磁波两界面上的反射和折射s01212s0EKKKKE''cos''cos''cos''cos's0122s0EKKK2E''cos''coscos''p02121p0EKKKKE''coscos''''coscos'''p0212p0EKKK2E''coscos''cos'000sssEEE''cos)''''(cos)''(s02s0s01EK1EKKE1000sssHHH''cos'''cos'cosp0p0p0EEE菲涅尔公式21nn''sinsins01212s0EKKKKE''cos''cos''cos''cos's0122s0EKKK2E''cos''coscos''p02121p0EKKKKE''coscos''''coscos'''p0212p0EKKK2E''coscos''cos')''sin()''sin(sr)''(tg)''(tgpr)''sin(cos''sin2ts)''cos()''sin(cos''sin2tp对于P波:在=B时有RP=0，B即为布鲁斯特角，可见,当光波以布鲁斯特角入射时:反射光——偏振光，振动方向垂直于入射面，只有S分量透射光——部分偏振光，包含了S和P分量。2B1tgnn同时满足：''90此时：ptstprsr901.00rR1.00RsRp反射率反射系数0090Br0.10.1sspprrpprrssB09002.02.05.1,0.121nn光在空气和玻璃界面上的外反射（光疏－>光密）右上图是振幅反射率随入射角变化的曲线。s分量总是负值，p分量当入射角大于布儒斯特角时为负值。在这两种情况下，反射光与入射光相比有的相位变化。这个变化表示在右下图的相移曲线中。用这两曲线可以解释外反射垂直入射和掠入射时的相位突变。位相关系与半波损失的解释1E1sE1PE1sE1PE1E(a)外反射垂入射时的相位变化00反射光有的相位变化1sE1sE1E1E1PE1PE(b)外反射掠入射090反射光有的相位变化.0.1,5.121nn光在光在玻璃玻璃和和空气空气界面上的内反射界面上的内反射（光密－>光疏）rrpprrssss2.02.0pp0Bi1i090...