【正文】 本文主要論述 菲涅耳 公式及其應用。 關鍵詞： 菲涅耳 公式，半波損失，全反射，布儒斯特定律 II Abstract This paper mainly discusses the Fresnel formula and its application. We deduce the expression of Fresnel formula and analyze the phases of incident wave, reflected wave and refractive wave. In this paper, the applications of Fresnel formula are discussed in detail, including halfwave loss, total internal reflection, Brewster law and corresponding applications. Keywords: Fresnel formula, halfwave loss, total internal reflection, Brewster law III 目錄 摘 要 ............................................................................................................................... I Abstract ......................................................................................................................... II 緒論 ................................................................................................................................ 1 1 Huygens 的光論 ......................................................................................................... 2 2 光的電磁理論 ............................................................................................................ 2 2． 1 磁場的環(huán)量和旋度 ...................................................................................... 2 2． 2 磁場的通量和散度 ...................................................................................... 3 2． 3 電磁感應定律 .............................................................................................. 3 2． 4 位移電流 ...................................................................................................... 4 2． 5 Maxwell 方 程組 ........................................................................................... 4 3 Fresnel 公式的導出 .................................................................................................... 6 3． 1 平行分量之間的關系 .................................................................................. 7 3． 2 垂直分量之間的關系 .................................................................................. 8 3． 3 適用條件 .................................................................................................... 10 4 反射光和折射光相對入射光的相位變化 .............................................................. 10 4． 1 反射光相對于入射光的位相變化 ............................................................ 10 4． 2 折射光相對于入射光的位相變化 ............................................................ 12 5 Fresnel 公式的應用 .................................................................................................. 12 5． 1 半波損失 .................................................................................................... 12 5． 2 全反射現(xiàn)象和尼科爾棱鏡 ........................................................................ 13 5． 2． 1 全反射 .......................................................................................... 13 5． 2． 2 尼科爾棱鏡 .................................................................................. 14 5． 3 Brewster 角 和用玻璃堆獲取線偏振光 ..................................................... 15 5． 3． 1 反射光的偏振狀態(tài) ....................................................................... 15 5． 3． 2 Brewster 角 ................................................................................... 16 5． 3． 3 透射光的偏振狀態(tài) ...................................................................... 16 5. 3. 4 用玻璃堆獲得線偏振光 .............................................................. 18 6 總結(jié) .......................................................................................................................... 19 參考文獻 ...................................................................................................................... 20 1 緒論 光是人們獲取信息的主要媒介。這是受對光的本性認識的困乏所阻?？梢姡徽撌?Descartes 還是 Newton，都沒有對光的本質(zhì)做出清楚的解??1釋。然而，由于他把光波看成類似聲波一類的縱 波，因此他不能解釋偏振現(xiàn)象。二十多年后， Hertz 用實驗證明了電磁波的速度就是光速。在 Huygens 原理的基礎上，他提出了 HuygensFresnel 原理。利用它，我們可以解釋半波損失、全反射現(xiàn)象、反射光和透射光的偏振狀態(tài)、 Brewster 角以及反射光和透射光之間的相位關系。在均勻介質(zhì)中激起的這些球面的所有部分都與射線以直角相??1交。波前上每一個面元都可以作為一個次級擾動中心，它們能產(chǎn)生球面子波，并且后一時刻的波前位置是所有這些子波的包絡面。的面的過程 中，在傳播光線上的每一點都會產(chǎn)生子波。 Huygens 原理的核心是：波的進一步傳播可以用次級點源波場的傳播去等效表??1示。這時，環(huán)路定律表示為 0LsB d l J d s?? ? ??? （ 2） 圖 1 惠更斯原 理示意圖 3 0ssB d S J d s?? ? ? ? ??? （ 3） 0BJ??? ? （ 4） 2． 2 磁場的通量和散度 磁感線總是從北極出發(fā)回到南極，磁感線是閉曲線。規(guī)定 上圍繞方向與 dS 的法線方向成右手螺旋關系。 2． 4 位移電流 對閉合的恒定電流 0J?? ? （ 10） 由于電流的分布要受到電荷守恒定律的制約，所以在交變情況下，電路不再閉合。然而，在非恒定情況下，一般有： 0J?? ? ，因而（ 4）式與電荷守恒定律發(fā)生矛盾。 0 0 000BEtEBJtEB? ? ???? ?? ? ? ????? ?? ? ? ?????? ? ???? ? ? ?? （ 17） 它適用于真空。