光在电介质表面的反射和折射.ppt
《光在电介质表面的反射和折射.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《光在电介质表面的反射和折射.ppt(49页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、2 光在电介质表面的反射光在电介质表面的反射 和折射的菲涅耳公式和折射的菲涅耳公式菲涅耳公式菲涅耳公式1 要解决的问题:要解决的问题:已知:入射光波在分界面上任意点已知:入射光波在分界面上任意点 P 处的处的 表示式为表示式为,入、折射角和折射率分别为:入、折射角和折射率分别为:又设反和透射光波的一般表示式是:又设反和透射光波的一般表示式是:求:在求:在z=0分界面上由分界面上由 、和和 表示的表示的 和和 的具体表示式?的具体表示式?2 求解方法:求解方法:利用分界面的边界条件利用分界面的边界条件3 具体求解步骤具体求解步骤:(1)建立如图的三套随向(局部)坐标系)建立如图的三套随向(局部)
2、坐标系 和一套固定坐标系和一套固定坐标系(2)写出入、反和透射波在固定写出入、反和透射波在固定 坐标系中的分量式:坐标系中的分量式:由于:由于:要在任何时间、任何位置上述三要在任何时间、任何位置上述三个方程式的联立都满足边界条件个方程式的联立都满足边界条件 若若 ,则:,则:入、反和透射波的振动矢量入、反和透射波的振动矢量均处于入射面(均处于入射面(xz 平面)内平面)内必须:必须:(3)问题简化为:问题简化为:已知在已知在z=0分界面上入射波方程为:分界面上入射波方程为:且设反和透射波的一般表达式为:且设反和透射波的一般表达式为:求:由求:由 、和和 、表示的表示的 、和和 、的表达式?的表
3、达式?(4)将上述公式的分量式代入边界方程,将上述公式的分量式代入边界方程,经过一系列运算,可得菲涅耳公式:经过一系列运算,可得菲涅耳公式:4 讨论讨论(1)、和和 均为复数均为复数(2)、和和 均有正负之分均有正负之分(3)p分量和分量和s分量是互相独立传播的。分量是互相独立传播的。(4)可由菲涅耳公式计算反、透射波的能流、)可由菲涅耳公式计算反、透射波的能流、位相突变和偏振态。位相突变和偏振态。2.2 反射率和透射率反射率和透射率1 振幅反射率和振幅透射率的表达式振幅反射率和振幅透射率的表达式2 光强反射率和光强透射率的表达式光强反射率和光强透射率的表达式3 能流反射率和能流透射率的表达式
4、能流反射率和能流透射率的表达式4 能量守恒公式:能量守恒公式:5 正入射时的反射率和透射率正入射时的反射率和透射率;6 举例:举例:正入射时正入射时7 一般情况的反透射率的变化规律一般情况的反透射率的变化规律 从空气到玻璃(从空气到玻璃(n)的振幅和光强反射率)的振幅和光强反射率从玻璃(从玻璃(n)到空气的振幅和光强反射率)到空气的振幅和光强反射率 8 布儒斯特角布儒斯特角由:由:时,时,令:令:,则:则:称称 为布儒斯特角为布儒斯特角9 以布儒斯特角入射的特点以布儒斯特角入射的特点(1)(2)(3)反射光线与折射光线互相垂直反射光线与折射光线互相垂直(4)反射光是垂直入射面振动的线偏振光)反
5、射光是垂直入射面振动的线偏振光10 能流关系式能流关系式设入射光为自然光,且有:设入射光为自然光,且有:2.3 斯托克斯倒逆关系斯托克斯倒逆关系 故有:故有:,注意:注意:倒逆关系对倒逆关系对 P,S 分量均适用。分量均适用。2.4 反射和折射时的偏振现象反射和折射时的偏振现象1 反射和折射时的一般的偏振态反射和折射时的一般的偏振态入射光是入射光是自然光自然光,则反射光和折射光一般是,则反射光和折射光一般是 部分偏振光部分偏振光入射光是入射光是圆偏振光圆偏振光,则反射光和折射光一般是,则反射光和折射光一般是 椭圆偏振光椭圆偏振光入射光是入射光是线偏振光线偏振光,则反射光和折射光仍是,则反射光和
6、折射光仍是 线偏振光线偏振光,但电矢量的方位要改变。,但电矢量的方位要改变。全反射时:全反射时:若入射光是若入射光是线偏振光线偏振光,反射光一般是反射光一般是椭圆偏振光椭圆偏振光。不管入射光的偏振态如何,反射光总是线偏振的。不管入射光的偏振态如何,反射光总是线偏振的。故布儒斯特角故布儒斯特角 又称为全偏振角或起偏角。又称为全偏振角或起偏角。2 以布儒斯特角以布儒斯特角 入射时的偏振态入射时的偏振态 3 玻璃堆玻璃堆2.5 例题:求以布儒斯特角入射的自然光例题:求以布儒斯特角入射的自然光 透过一块平板玻璃后的偏振度透过一块平板玻璃后的偏振度 (忽略玻璃对光的吸收)?(忽略玻璃对光的吸收)?,解:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电介质 表面 反射 折射
