菲涅耳公式及其應用本科畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-22 08:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 真空中。在沒有電荷電流的自由空間或均勻的絕緣介質(zhì)中，可將麥克斯韋方程組（17）式化為 （18） （19） （20） （21） 將（9）式取旋度并利用（10）式得 （22） 另一方面，由矢量分析公式及（17）式 （23）代入（18）式，得到電場的偏微分方程： (24) 結(jié)合電場和磁場關(guān)系及得到 （25）這是磁場的偏微分方程。令 （26）則（22）、（23）可寫為 （27） （28）式（27）稱為波動方程，其解包括各種形式的電磁波，是電磁波在真空中的傳播速度。Maxwell計算出電磁波速的值并利用他人的有關(guān)實驗數(shù)據(jù)，Maxwell發(fā)現(xiàn)這一波速與當時公認的光速測定值十分接近，于是他敏感的意識到光是一種電磁起源的橫波。而結(jié)果正如他所。3 Fresnel公式的導出圖3 折射和反射Fresnel繼承和發(fā)展了Huygens的光論。在Huygens的基礎上，F(xiàn)resnel人為地在Huygens的球面波上引入了一個與傾斜角有關(guān)的傾斜因子，當時，傾斜因子為0，從而消除了后向波補充了Huygens的不足。 他認為，由波前面各點所形成的新擾動( 二次擾動)在觀測點上相互干涉迭加，其迭加結(jié)果是我們在該點觀測到的總擾。這就使得Huygens原理具有更明顯的物理意義。 此即是HuygensFresnel原理。根據(jù)HuygensFresnel原理，結(jié)合Maxwell方程組，他到了反射定律和折射定律的定量規(guī)律，即Fresnel公式。圖3顯示的是一束光在兩種折射率分別為和的介質(zhì)上發(fā)生的反射和折射現(xiàn)象。xoy為分界面。入射光對兩種介質(zhì)的。點為入射點。光是電磁波，它的傳播方向單位矢量與電矢量單位矢量和磁矢量單位矢量的關(guān)系為：。將入射光、反射光和折射光的電矢量和磁矢量分成兩個分量，一個平行于入射面，另一個垂直于入射面。下標帶“”的為平行分量，而帶“”的為垂直分量，為入射角，為反射角，為折射角。、和分別表示入射光線、反射光線和折射光線在入射面內(nèi)的電矢量振動的振幅， 、和表示相應的光線在垂直于入射面內(nèi)的磁矢量振動的振幅。以下分兩部分討論反、折射光與入射光的平行和垂直入射面上的分量之間的關(guān)系。3．1 平行分量之間的關(guān)系圖4 平行于入射面上的分量由光的電磁理論可知，在分界面xoy的相對兩側(cè)各點上，電矢量和磁矢量沿分界面的分量應取連續(xù)值。在分界面相對的兩側(cè)沿分界面的電矢量和此時兩分量如圖2 所示。圖（1）中，在介質(zhì)中沿分界面的電矢量分量之和是在介
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