《电动力学》第27讲§5.2电磁波在介质界面上的反射和折射.ppt

3. 全反射 可以求出反射波和折射波的振幅和相位。例如在E垂直入射面情形， 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 3. 全反射 可以求出反射波和折射波的振幅和相位。例如在E平行入射面情形， 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 3. 全反射 此式表示反射波与入射波具有相同振幅，但有一定的相位差。反射波平均能流密度数值上和入射波平均能流密度相等，因此电磁能量全部反射出去。这现象称为全反射。 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 3. 全反射 E’ 和E 振幅相等，但相位不同，因此反射波与入射波的瞬时能流是不同的。 由此可见，在全反射过程中第二介质是起作用的，在半周期内，电磁能量透入第二介质，在界面附近薄层内储存起来，在另一半周期内，该能量释放出来变为反射波能量。 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 第150页 第2题。 补充题： 介质1为真空，介质2的介电常数 ε2 =3ε0 ，磁导率 μ2 = μ0 ，平面电磁波以60O角由介质1入射到介质2，求折射角及反射角，反射光的半波损失情况及偏振情况，是否能发生全反射。平面电磁波以60O角由介质2入射到介质1时情况如何？ 山东大学物理学院 宗福建 * 2015.11.17 1. 反射和折射定律 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 1. 反射和折射定律 此式必须对整个界面成立。选界面为平面z = 0，则上式应对z = 0和任意x ，y成立。因此三个指数因子必须在此平面上完全相等， 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 1. 反射和折射定律 由于 x 和 y 是任意的，它们的系数应各自相等， 取入射波矢在 xz 平面上，有 ky = 0，由上式 ky’和 ky” 亦为零。 因此，入射波矢、反射波矢和折射波矢都在同一平面上。 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 1. 反射和折射定律 以θ，θ’ 和θ” 分别代表入射角，反射角和折射角，有 设 υ1 和 υ2 为电磁波在两介质中的相速度， 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 1. 反射和折射定律 这就是我们熟知的反射定律和折射定律 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 1. 反射和折射定律 对电磁波来说，υ = 1/(με)1/2，因此： n21为介质2相对与介质1的折射率。 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 2. 振幅关系 菲涅耳（Fresnel）公式 应用边值关系求入射、反射和折射的振幅关系 由于对每一波矢 k 由两个独立的偏振波，所以需要分别讨论 E 垂直于入射面和 E 平行于入射面两种情形。 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 2. 振幅关系 菲涅耳（Fresnel）公式 （1）E 垂直入射面 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 2. 振幅关系 菲涅耳（Fresnel）公式 （1）E 垂直入射面 边值关系式为 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 2. 振幅关系 菲涅耳（Fresnel）公式 （1）E 垂直入射面 H = (ε/μ)1/2 E，取μ=μ0 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 2. 振幅关系 菲涅耳（Fresnel）公式 （1）E 垂直入射面 利用反射定律和折射定律得 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 2. 振幅关系 菲涅耳（Fresnel）公式 （2）E 平行入射面 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 2. 振幅关系 菲涅耳（Fresnel）公式 （2）E 平行入射面 边值关系式为 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 2. 振幅关系 菲涅耳（Fresnel）公式 （2）E 平行入射面 H = (ε/μ)1/2 E，取μ=μ0 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 2. 振幅关系 菲涅耳（Fresnel）公式 （2）E 平行入射面 利用反射定律和折射定律得 山东大学物理学院 宗福建 * §4.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 2.