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Lecture8 2 10光在界面上的反射和折射 1 菲涅耳公式 2 光强 能流的反射率和透射率 3 Stocks倒逆关系 第八讲 1 菲涅耳公式 当光通过不同的介质界面时 入射光分为反射光和折射光两部分 折射定律和反射定律决定了它们的方向 而这两部分光的强度和振动的取向 则需要用电磁理论来讨论 光是电磁波 在两种介质的分界面 要满足电磁场边界条件 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 光在介质界面上反射和折射时 其平行于入射面的分量 又称平行分量 用p表示 或简称p分量 与垂直于入射面的分量 又称垂直分量 用s表示 或简称s分量 的行为不同 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 局部坐标系 也称 随线坐标系 k1 k2 k1 规定s分量沿y方向为正 图示为各个分量的正方向 讨论电场的p分量 再根据 先确定入射面内E1p方向 随后由 随线坐标 定 确定 由边界条件 各切向分量之间关系可表示为 1 2 根据 且透明介质有 因此上面 2 式可变为 即 3 联立 1 3 并利用 得p分量 振幅反射比 振幅透射比 解得s分量的振幅反射比 振幅透射比 同理有 讨论S分量 2 光强 能流的反射率和透射率 光强反射率和透射率 由光强公式 定义光强的反射率 定义光强的透射率 能流W IS 这里S为光束的横截面积 由反射定律和折射定律可知 反射光束与入射光束的横截面积相等 而折射光束与入射光束横截面积之比是 S 能流反射率和透射率 R R T T 分别为入射光 反射光和折射光能流 定义 根据能量守恒 入射光 反射光和折射光能流满足 3 Stocks倒逆关系 菲涅耳公式 1 Es和Ep是同一矢量E的s分量和p分量 频率相同 可以表瞬时量 也可表复振幅
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