光波在金屬表面的透射和反射(編輯修改稿)
2025-06-16 20:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ?????)s i n (c oss i n2)s i n ()s i n (tiitstitistr??????????????167。 17光在兩個介質(zhì)分界面上的反射和折射 ? 、反射波性質(zhì)的進(jìn)一步討論： ? (1) n1?n2 情形： ? 有半波損失 ： ? 布儒斯特角 ? 正入射時： ?i=0， ?t=0 nntgB121???21210 nnnnr???21102nnnt??167。 17光在兩個介質(zhì)分界面上的反射和折射 ? 折、反射波從入射波獲得的輻射能量 ? 容易證明： R+T=1 2rIIsisrsisrss WWR ??? 212c osc osc osc ossitistsitistss tIIWWTnn???? ????2rpiprpiprpp IIWWR ??? 212c osc osc osc os tnnpitipitptiptpp IIWWT???? ???167。 17光在兩個介質(zhì)分界面上的反射和折射 ? (2) n1n2 情形： ? 此時不再存在 ?位相突變。 ? 臨界角 ，用 ?c表示 ? ?i ? ?c時，全反射： nnc12s i n ??)ex p (co sco s2121 ???rssiis iinninnr r??????)e x p(c osc os1212 ???rppiip iii rnnnnr ???????12 ???? r sps RRR167。 18全反射 ? 關(guān)于全反射時的位相變化 iirpiirsnntgntg??????c oss i n2c oss i n222222??????nnn12?ii npstgtg??????2221s i ns i nco s22????167。 18全反射 ? 顯然 sinθ1 =n時 ,即 θ1 等于臨界角 θc 時 , 入射光為線偏振光 ， 反射光也為線偏振光 。 ? θ1θc時，由于 δ 的存在將會使入射的線偏振光變?yōu)闄E圓偏振光。 0s i ns i nco s22 122121 ??????????? npstgtg167。 18全反射 ? 倏逝波： 全反射下第二介質(zhì)中存在的透射波。 ? 透射波的波函數(shù)可寫為 ? 透射波是一個沿 x方向傳播的 、 在 z方向按指數(shù)規(guī)律變化的波 ， ? 波長： ? 速度： )](e x p [)e x p ( 222 txkikzAE x ???? ??112 s i n239。???? ??xk11s i n39。?vv ?167。 19光波在金屬表面的 透射和反射 二、金屬中的透射波： 與前面討論的均勻透明介質(zhì)相比 ,金屬最顯著的特點是：一般的它為良導(dǎo)體。 即有 ： 電導(dǎo)率 σ ≠ 0 ，且 。 這里 ?是介電常數(shù)， ?是作用于金屬上的外界電磁場的角頻率（上式表明，金屬是否為良導(dǎo)體，不僅與它的 σ 大小有關(guān)，還與外場的頻率 ?有關(guān)。） 1?????167。 19光波在金屬表面的 透射和反射 ? 一般金屬導(dǎo)體 ?/?數(shù)量級為 10－ 17s， 所以只要電磁場的頻率 ??? 1017HZ, 一般金屬導(dǎo)體可看作良導(dǎo)體。 ? 研究表明， 在 ??? 1017HZ的電磁波作用下，金屬內(nèi)部的自由電子只分布于金屬表面。金屬內(nèi)部電荷體密度 ?=0,并且自由電子在表層形成表層電流（ j= ?E)。 ? 此電流的存在 ,將使入射波產(chǎn)生強烈的反射，并使透入金屬內(nèi)部的波迅速地耗散為電流的焦耳熱。 167。 19光波在金屬表面的 透射和反射 ? 故：通常光波只能透入金屬表面很薄的一層內(nèi)，金屬是不透明的。 ? 由于 在金屬內(nèi)部： ?=0， ? 麥克斯韋方程變?yōu)椋? Ej ?? ?????????????????????????????tDEHtBEBE????????00167。 19光波在金屬表面的 透射和反射 ? 由此，得到波動方程為： ? 此即為金屬中電場的波動方程。 ? 將波函數(shù)的表達(dá)式代入上述方程，即可得到在金屬中傳播的電磁波的特點。 0222 ????????tEtEE???????167。 19光波在金屬表
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