《物理光学》第1章第2节光在介质分界面上的反射与折射.pptx

光在介质分界面上的反射与折射;A）光在电介质分界面的反射与折射;连续条件：由麦式方程组可知，在没有传导电流和自由电荷的介质中，磁场强度B和电位移矢量D的法向分量在界面上连续，而电场强度E和磁场强度H的切向分量在界面上连续。;E的两个分量Es和Ep;由Es在分界面两边的连续，有:;上式对于分界面上的任意一点;三.菲聂耳公式及其讨论;电磁理论

边界条件;E、H矢量在界面处切向连续;可得s光;可得s光;利用关系;;菲涅耳公式以表示;内反射—;;证明：;(3)对内反射(光密到光疏)，存在一角度;(二).反射、折射时的振幅关系;(三).相位变化;反射光与折射光的相位变化;(2)反射光的相位变化;;能量守恒;空气－玻璃的反射比;空气－玻璃的反射比和透射比;(五).反射光与折射光的偏振关系;任意极化的平面波总可分解为一个平行极化波与一个垂直极化波之和。当一个无固定极化方向的光波，或者说一束无偏振光，以布鲁斯特角向边界斜投射时，由于平行极化波不会被反射，因此反射波中只剩下垂直极化波。可见，采用这种方法即可获得具有一定极化特性的偏振光。

?B(空气?玻璃)?56o;;玻片堆特点：可对入射光的偏振态及振幅进行调制。;四.全反射与倏逝波;全反射;(一).反射比;利用全反射的灵敏性;结论：入射能量全部回到介质1—全内反射(全反射);;实验表明，在全反射时光波不是绝对地在界面上被全部反射回第一介质，而是透过第二介质大约一个波长的深度，并沿着界面流过波长量级距离后重新返回第一介质，沿着反射光方向射出。这个沿着第二介质表面流动的波称为倏逝波。

从电磁场的连续条件看，倏逝波的存在是必然的。因为电场和磁场不会在两介质的界面上突然中断，在第二介质中应有透射波存在，并具有特殊的形式。;理想：全反射时—射向第二介质的能流全部返回到第

一介质?没有流向第二介质的平均能流;穿透深度—第二介质中，波的振幅衰减到最大值的1/e时的深度;倏逝波的能量流动情况，计算辐射强度矢量的时间平均值;全反射现象的特点：

无反射能量损失

反射时有位相变化

存在倏逝波;全反射现象的应用;潜望镜;光导纤维;利用倏逝波特性产生的受抑全反射效应能制成光调制器或光输出耦合器。

利用全反射时的位相变化，选取适当的折射率和入射角，可改变入射光的偏振状态。