【正文】
167。 2 光在電介質(zhì)表面的反射 和折射的菲涅耳公式 1 要解決的問(wèn)題: 已知:入射光波在分界面上任意點(diǎn) P 處的 表示式為 )](e x p [~11111 trkiEE ???????, , 21,ii 21 , nn,入、折射角和折射率分別為: 又設(shè)反和透射光波的一般表示式是: )]39。39。39。(e x p [39。39。~ 11111 trkiEE ???? ???)](e x p [~ 22222 trkiEE ???? ???求:在 z=0分界面上由 、 和 表示的 和 的具體表示式? 21,ii 21,nn 1~E139。~E 2~E2 求解方法: 利用分界面的邊界條件 )( 39。1101202 nnn EEE ?? ???? 39。112 ttt EEE ??,)( 39。1101202 nnn HHH ?? ???? 39。112 ttt HHH ??,3 具體求解步驟 : ( 1)建立如圖的三套隨向(局部)坐標(biāo)系 和一套固定坐標(biāo)系 111 ksp??? ??39。139。139。1 ksp ??? ??222 ksp??? ??kji ??? ??1i 1i?2i1p?1k?1s?2p?2k?2s?1p??1k??1s??1n2no xpz?( 2) 寫出入、反和透射波在固定 坐標(biāo)系中的分量式: 由于: ,0?z 1_ _ _1?ropr ?? ? 239。1 rr ?? ??)](e x p [~ 11111 trkiEE ???? ???)](e x p [~ 39。139。139。139。139。1 trkiEE ???? ???)](e x p [~ 22222 trkiEE ???? ???jyix ?? ??)](e x p [ 1111 tykxkiE yx ???? ?)](e x p [ 39。139。139。139。1 tykxkiE yx ???? ?)](e x p [ 2222 tykxkiE yx ???? ?要在任何時(shí)間、任何位置上述三 個(gè)方程式的聯(lián)立都滿足邊界條件 xxx kkk 239。11 ?? yyy kkk 239。11 ??,239。11 ??? ??若 ,則: 01 ?yk 0239。1 ?? yy kk入、反和透射波的振動(dòng)矢量 均處于入射面( x–z 平面)內(nèi) 必須: ( 3) 問(wèn)題簡(jiǎn)化為: 已知在 z=0分界面上入射波方程為: 1111111 )e x p ( sEpEiAE sP???? ??? ?且設(shè)反和透射波的一般表達(dá)式為: 39。139。139。139。139。139。139。1 )e x p ( sEpEiAE sp???? ??? ?2222222 )e x p ( sEpEiAE sp???? ??? ?求:由 、 和 、 表示的 、 和 、 的表達(dá)式? 21,ii 21,nn pE1 sE1pE1? sE1? pE2 sE2( 4) 將上述公式的分量式代入邊界方程, 經(jīng)過(guò)一系列運(yùn)算,可得菲涅耳公式: ppP EiiiiEininininE1212112112211239。1 )t a n ()t a n (c o sc o sc o sc o s??????ppp EiiiiiiEinininE121122112112112 )c o s ()s i n (s i nc o s2c o sc o sc o s2?????sss EiiiiEininininE1121212211221139。1 )s i n ()s i n (c o sc o sc o sc o s??????sss EiiiiEinininE1122112211112 )s i n (s i nc o s2c o sc o sc o s2????4 討論 ( 1) 、 、 、 、 和 均為復(fù)數(shù) pE1 sE1pE1? sE1?pE2 sE239。139。139。139。139。139。139。1 )e x p ( sEpEiAE sp ???? ??? ?2222222 )e x p ( sEpEiAE sp???? ??? ?1111111 )e x p ( sEpEiAE sP???? ??? ?)e x p (