光電子技術(shù)ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-12 10:26本頁(yè)面
【正文】 論均勻平面波以任意角度入射到無(wú)限大平面分界面時(shí)出現(xiàn)的反射與折射情況。 圖 平面波的斜入射 圖 垂直極化波的斜入射 垂直極化波 —— E與入射面垂直； 入射面 —— 與 n所在的平面； ?s平行極化波 —— E與入射面平行； 圖 平行極化波的斜入射 光電子技術(shù)與應(yīng)用 2022/2/9 44 1 理想介質(zhì)中垂直極化波的斜入射 媒質(zhì) 1： ???? ??????? ???? 11 jj BeAeEEE ??????? ?? ?? 11 j01j0111eZBeZAH 11 s inxc o sz ??? ??11 s i nxc o sz ??? ?????媒質(zhì) 2： ???? 22 j0211j eZCH,CeE ??? ???? ??22 s inxc o sz ??? ??1. 在 z=0 平面上 , E1t=E2t , 有 221111 s i nxjs i nxjs i nxj CeBeAe ?????? ???? ??等式對(duì)任意 x成立 ,必有 221111 s i ns i ns i n ?????? ???用 代入上式 , 得 v???221111 vs i nvs i nvs i n ??? ???可見(jiàn) 反射角 =入射角 —— 反射定律； 11 ?? ??1212 vvsinsin ???0??? 2121nn??? —— 折射定律，斯耐爾定律 。 圖 局部坐標(biāo) 光電子技術(shù)與應(yīng)用 2022/2/9 45 z=0 平面上 ,E1t=E2 t , H1t=H2t ,有 ????? ??? EEE ???202101101c osZEc osZEc osZE ??? ????? ????? ???聯(lián)立求解兩式 ,得到菲涅爾公式 202202202202c o sZc o sZc o sZc o sZEE?????????????? ??反射系數(shù) 202202102c o sZc o sZc o sZ2EET??????????? ??折射系數(shù) 之間的關(guān)系和 ?? T?若為正入射 , 則 ?? ?? T1 ? ,021 ?? ??02010102ZZZZ?????和 020102ZZ Z2T ???光電子技術(shù)與應(yīng)用 2022/2/9 46 2理想介質(zhì)中平行極化波的斜入射 1. 在 z=0平面上 , E1t=E2t , 同上分析 , 有 11 ?? ?? 反射定律 21211212nnvvs i ns i n ??????? 折射定律 2. 在 z=0 平面上 , E1t=E2t , H1t=H2t ,有 211111111 c o sc o sc o s ??? EEE ??? ?? ???021101110111ZEZEZE ??? ?? ???聯(lián)立解后 ,得到平行極化波的菲涅爾公式 20210120210111 c o sZc o sZ c o sZc o sZ ?? ??? ???反射系數(shù) 20210110211 c osZc osZ c osZ2T ?? ???折射系數(shù) 若為正入射 , 則 ,021 ????0201020221 ZZ ZZ ????和 02010211 ZZ Z2T ??光電子技術(shù)與應(yīng)用 2022/2/9 47 3 理想介質(zhì)中的全反射和全折射 )90( 2 ???根據(jù)折射定律 2211 vs i nvs i n ?? ??902 ??c1 ?? ?1vvs i n1221c ??????全反射條件 ： 21 ?? ? （電磁波從光密媒質(zhì)到光疏媒質(zhì)）， ?c1 ?? ?且c1 ?? ? 全反射時(shí)，折射波在分界面表面（區(qū)域 2）沿著 x方向傳播， 沿 x方向傳播的電磁波又稱(chēng)為分界面上的表面波。如介質(zhì)波導(dǎo)就是一種表面波傳播系統(tǒng)。 當(dāng) 即 時(shí)的反射現(xiàn)象稱(chēng)為全反射。 ?902 ??,111 ??? ??入射角 = 臨界入射角 ?901 2 ???c?此時(shí) 仍為全反射，折射波一方面在分界面表面沿 x方向傳播，另一方面沿 z 軸方向按指數(shù)形式衰減。 c1 ?? ?光電子技術(shù)與應(yīng)用 2022/2/9 48 2．全折射 )0( ??當(dāng)反射系數(shù) 時(shí)，發(fā)生全折射（即無(wú)反射波）。 011 ??? ??折射定律 ,s i ns i ns i n2221112 ????? rrvv ?????? )c os1(si n 22rr1 12 ???? 12rr c os12 ??? ????? )c os1(si n 22rr1 12 ???? )c os1( 12rrrr 1212 ???? ?11? 22o11o c o sZc o sZ ?? ?? 1rr2 c o sc o s 12 ???? ?b. 解得 ,)(212 rrr1 ???? ??si n B1 ?? ????? ? )(s i n 2121 rrrB ???? 12 rr1t a n ??? —— 布儒斯特角 ?? 21o12o c o sZc o sZ ?? ?? 1rr2 c o sc o s 21 ???? ?a. 2rr1 c o sc o s 12 ???? ? 垂直極化波只有當(dāng) ( 同種介質(zhì) )時(shí)，才能發(fā)生全折射。 21 rr ?? ?結(jié)論 當(dāng) 時(shí)，平行極化波發(fā)生全折射，能量全部進(jìn)入?yún)^(qū)域 2，反射波 中僅有垂直極化波，稱(chēng)為極化濾波效應(yīng)。故 又稱(chēng)為極化角。 B1 ?? ?B?結(jié)論
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