ch6 均匀平面波的反射和透射.ppt

i q r q t q z x y i E // i E i ^ E 入射波 反射波 透射波 分界面 入射面 // r E r ^ E r E t ^ E t E // t E i k r k t k 边界条件 基本问题： 分别求解入射波和透射波空间的电磁场 入射波空间： 透射波空间： 问题核心： 已知 求解 利用关系： 边界条件 反射波与透射波的方向（反射定律和折射定律） 在边界面上(z=0)，有 待求 x ei n ?i 分界面 2 1 z ?i ?t er et Hi Ei Er Hr Ht Et Snell定理 ——折射角?t与入射角?i的关系 式中 ， 。 由 ，得 ——反射角?r等于入射角?i 由 ，得 斯耐尔反射定律: 斯耐尔折射定律: x ki n ?i 分界面 2 1 z ?r ?t kr kt 反射波与透射波的方向（反射定律和折射定律） 任意极化的波 = 平行极化波 + 垂直极化波 i q r q t q z x y i E // i E i ^ E 入射波 反射波 透射波 分界面 入射面 // r E r ^ E r E t ^ E t E // t E i k r k t k 电场的方向——波的极化 由边界条件： 垂直极化入射时的反射系数与折射系数 介质 1 介质 2 z x 入射波 反射波 透射波 O 垂直极化入射： 入射波电场矢量垂直于入射面。 若媒质为非磁性媒质，即： ，则 则垂直极化入射时的反射系数和入射系数为： 菲涅尔公式 垂直极化入射时的反射系数与折射系数(续) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 反射系数 透射系数 ?/4 ?/2 0.0 垂直极化入射时的反射系数与折射系数(续) 垂直极化波斜入射时，反射系数和透射系数满足： 垂直极化波对理想介质分界面的斜入射的讨论 ?⊥＞0，入、透射波同相 ?2＜?1时,?i＜?t ,?⊥＞0,入、反射波同相 ?2＞?1时,?i＞?t ,?⊥＜0,入、反射波反相，半波损失 入射波、反射波相位关系： 由边界条件： 平行极化入射时的反射系数与折射系数 平行极化入射： 入射波电场矢量平行于入射面。 介质 1 介质 2 z 入射波 反射波 透射波 x O 平行极化入射时的反射系数和入射系数为： 平行极化入射时的反射系数与折射系数(续) 透射系数 反射系数 布儒斯特角θb ：使平行极化波的反射系数等于0 的角。 平行极化入射时的反射系数与折射系数(续) 菲涅尔公式的另外一种表达式 在理想电介质中： 从斯耐尔折射定律可知，对于非磁性媒质，当 (即波从光密 媒质入射到光疏媒质)时 即：透射角大于入射角。很明显，当入射角增大为某一特定角度时，透射角 。当入射角进一步增大时，就将不再存在透射波——全反射，此时在分界面上电磁波反射系数模为1。 定义：刚好产生全反射时的入射角称为临界角 ,即 全反射和临界角 第6章 均匀平面波的反射和透射 电磁场与电磁波 电子科技大学电磁场与电磁波课程组 * 分类分析均匀平面波 第5章 均匀平面波 第6章 无界单一介质空间 无界多层介质空间 第六章 均匀平面波的反射和透射 讨论内容 √ 6.1 均匀平面波对分界面的垂直入射 6.2 均匀平面波对多层介质分界平面的垂直入射 √ 6.3 均匀平面波对理想介质分界平面的斜入射 √ 6.4 均匀平面波对理想导体表面的斜入射 现 象： 电磁波入射到不同媒质分界面上时，一部分波被分界面反射，一部分波透过分界面。 均匀平面波垂直入射到两种不同媒质的分界平面 入射方式： 垂直入射、斜入射； 媒质类型： 理想导体、理想介质、导电媒质 i q r q t q z x y i E // i E i ^ E 入射波 反射波 透射波 分界面 入射面 // r E r ^ E r E t ^ E t E // t E i k r k t k i q r q t q z x y i E // i E i ^ E 入射波 反射波 透射波 分界面 入射面 // r E r ^ E r E t ^ E t E // t E i k r k t k 边界条件 基本问题： 分别求解入射波和透射波空间的电磁场 入射波空间： 透射波空间： 问题核心： 已知 求解 利用关系： 边界条件 一般性应用问题：斜入射+一般性媒质 应用中的典型问题 斜入射 垂直入射 理想