物理光学与应用光学-第1章.pptVIP

讨论1.可见：一般小角度入射和大角度入射(掠入射)时：正入射(?1=0)时：n1=1讨论2.布儒斯特定律当θ1=θB时，Rs和Rp相差最大，且Rp=0，在反射光中不存在p分量。根据菲涅耳公式θB+θ2=90θB称为布儒斯特(Brewster)角。例如，当光由空气射向玻璃时，n1=1，n2=1.52，布儒斯特角θB=56?40′利用折射定律，可得该特定角度满足：0102折射光与入射光的相位关系反射光与入射光的相位关系1.2.4反射和折射的相位特性由图可以看出，在入射角从0?到90?的变化范围内，不论光波以什么角度入射至界面，也不论界面两侧折射率的大小如何，s分量和p分量的透射系数t总是取正值，因此：折射光总是与入射光同相位。1.折射光与入射光的相位关系tptsθ1θB反射光和入射光中s、p分量的相位关系01反射光和入射光的相位关系02薄膜上下表面的反射032.反射光与入射光的相位关系1)反射光和入射光中s、p分量的相位关系0?rs??/2?B?1s分量rs＜0，s分量反相，或者说存在一个?相位突变，即?rs=?0?rp??/2?B?1p分量?1??B,rp0，p分量同相(?rp=0)；?1?B,rp?0，p分量有?相位突变(?rs=?)(a).光由光疏到光密(n1n2)rsrpθB(b).光由光密到光疏(n1n2)0?rp??/2?B?1p分量?C0?rs??/2?B?1s分量?C?1?B，rp0，p分量有?相位突变(?rp=?)；?B?1?C，rp?0，p分量同相0???1?C，rs?0，说明反射光中的s分量与入射光中的s分量同相位rsrpθBSTEP2STEP1前面讨论了反射光中s、p分量的相位情况。下面确定在界面入射点处的反射光(合成)场与入射光(合成)场的相位关系。仅考虑小角度和大角度入射的反射特性反射光和入射光的相位关系小角度入射的反射特性n1n2：rs0，rp0。反射光的s分量和p分量均与入射光相同，因此合成光与入射光矢量同向，无?相位突变。?n1n2n2n1n1n2：rs0，rp0。反射光的s分量和p分量均与入射光相反，因此合成光也与入射光矢量反向，产生?相位突变，即半波损失。n1n2n2n1若n1n2，?1≈90°，|rs|=|rp|,rs0，rp0。因此，在入射点处，入射光矢量Ei与反射光矢量Er方向近似相反，即掠入射时的反射光在n1n2时，将产生半波损失。?n1n2n2n1大角度入射——掠入射的反射特性：3)薄膜上下表面的反射n1n2n2n1?n1?1?Bn2n1?n1?1?BrstptsrpθBrsrpθB?C3)薄膜上下表面的反射n1n2n2n1n1?1?B??rstptsrpθBrsrpθB?C?1?Bn2n1n1??1.2.5反射和折射的偏振特性1.偏振度完全非偏振光(自然光)部分偏振光完全偏振光——各个振动方向上的振幅在观察时间内的平均值相等，初相位完全无关。——各个振动方向上的振动强度不相等。——有确定不变或有规则变化的振动方向。（线偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光）完全非偏振光Ws=Wp部分偏振光Ws?Wp完全偏振光Ws=0或Wp=0光波能量可表示为：W=Ws+Wp将任意光场矢量看作两正交分量的叠加如s分量和p分量P=00?P?1P=1偏振度定义为：IM和Im分别为两正交方向所对应的最大和最小光强。A反射和折射光的偏振特性B入射能量Wi=Wis+Wip，且Wis=WipC反射光偏振度：D——自然光E折射光偏振度：1自然光的反射、折射和偏振特性：2正入射和掠入射时：Rs=Rp，Ts=Tp。反射光和折射光均为自然光。3一般斜入射时：Rs?Rp?0，Ts?Tp?0。反射光和折射光均为部分偏振光。4自然光的反射率反射光自然光的反射、折射和偏振特性：例：光由空气射向玻璃?B=56?40；Rs=15?以?1=?B入射时：Rp=0