光学_郭永康_5.光在各向同性介质界面的反射和折射ppt课件.ppt

1、CH 3-5，光波在各向同性介质界面上的反射和折射，3.5光波在各向同性介质界面上的反射和折射，菲涅耳公式反射和折射-振幅，强度，能量流，P-staTE振动矢量s-staTE振动矢量垂直于入射平面，TE波e是s-state，h是p-state TM波e是p-state h是s-state， 根据正交分解，任何偏振态的入射光都可以看作te和TM线偏振的叠加，e和h矢量在界面上切向连续，反射和折射不改变e和h，1的振动动力学。 反射和折射的振幅比是菲涅耳公式，s光可以得到振幅透射率，P光同样可以通过分析TM光得到。利用这个关系，1。Es和Ep是同一个矢量e的S分量和P分量。它可以表示瞬时量或复振幅

2、。2.积极和消极是不同的，有不同的规则，物理本质保持不变；s分量和P分量相互独立。菲涅耳公式由i1表示。有三个特殊的角度：(1)垂直入射i1=0，无论是内反射还是外反射，(2)外反射和内反射都有一个特殊的角度，ib称为D .布鲁斯特角，(3)内反射(光密度对光稀疏)有一个角度，ic称为全反射临界角，和2。反射光强度与光振幅的平方成正比。注：在一般折射和反射问题中，考虑到不同折射率的影响，光强反射率、光强反射率、光强透射比、能流反射率、光通量、能流反射率、能量守恒、自然光入射、总能流反射率以及自然光的两个正交线偏振分量的强度是相等的。类似地，可以获得总的光强度反射率。注：在垂直入射时，无论是外反

3、射还是内反射，例如观察湖岸水下物体时，近处物体比远处物体清晰，相反，湖面上远处物体的反射比近处物体清晰。对于空气-玻璃界面，R=0.04，T=0.96。在外部反射的情况下，R通常随着入射角i1的增加而增加，并且当入射角被冲走时，R和RP都接近1。(1)验证：当光以布鲁斯特角入射时，折射光和反射光相互垂直；(2)当P光以布儒斯特角入射时，讨论了透射光与入射光的能量流比和光强比。解：(1)根据折射定律，(2)此时，即所有的能量都进入第二介质，注意当光稀疏密集时，N211和TP1的透射光强大于入射光强；(3)反射光和折射光的相位变化和复振幅；(1)折射光从来没有相移，透射光总是与入射光同相；(2)

4、(3)关于半波损耗的讨论，反射波E矢量的S分量和P分量在界面处的振动方向都是反向的，单个界面，(1)外反射的S分量和P分量都是反向的入射波，外反射有半波损耗，内反射没有半波损耗，(2)内反射的S分量和P分量都没有反向反射，入射E在同一个方向，(3)透射波：无论是外反射还是内反射，都没有半波损耗。同样的方法可以用来讨论掠入射的半波损失，介质板上下表面的反射和折射。光束1和2之间的附加路径差是光束2、3和4之间或者光束1、2和3之间的附加路径差为零，并且存在单个界面。1.当光从光学稀疏介质发射到光学密集介质时，它以垂直和掠入射入射。2.光从光学致密介质发射到光学稀疏介质，在垂直入射时没有反射光的半

5、波损失；在任何情况下，透射光都没有半波损失。在任何情况下，反射光1和2之间的光程差应该包括在半波损耗中(附加的半波光程差)，并且不需要在b之间引入附加的光程差全反射和倏逝波，全反射，结论：所有入射能量返回到介质1的全内反射(全反射)。一般来说，全反射会给S光和P光带来相位差和倏逝波。理想：在全反射过程中，流向第二介质的能量全部返回到第一介质，而没有平均能量流向第二介质，并且在透射函数中没有实数的含义。波函数简化为：在第二介质中的穿透深度，它能被完全传输吗？解释它的条件。(2)当光从第一介质发射到第二介质时，第二介质中的光强何时大于第一介质中的光强？(3)改变视角观察水面和水下物体的反射，验证光强反射率随入射角的变化规律。1.光的反射