折射和反射定律菲涅耳公式-資料下載頁
2025-05-26 12:04本頁面
【正文】 —— 倏逝波 (瞬逝波 ) )](e x p [ trkiEE ttot ???? ????x z O tks i n c o st t t t tk r k x k z??? ? ?21( ) c o sitn kn ?)]s i n(e x p [])/( si ne x p [)]s i n(e x p []e x p [)e x p ()]s i n(e x p [21212221212txkiznnkEtxkiknnzEtiknnizxkiEEiiiitoiiitoiiitot???????????????????????(47) 倏逝波或瞬逝波 21s i nt i i ink r x k i z kn?? ? ? ?212221 ]1s in)[( ??? inn ?1221 22c os [ ( ) si n 1 ]tiniin??? ? ? ?2211( ) ( )iinnk i i k? ? ? ?33 [2]、倏逝波的性質 122 2 221e xp [ ( sin ) ] e xp [ ( sin ) ]t to i i i inE E k z i x k tn? ? ?? ? ? ?仍然是 ω，沒有改變； 說明光波的時間頻率不隨環(huán)境改變。 振幅 21e x p [ ]t o inE z kn??特點：折 射波的振幅隨著 z(即隨著波深入光疏媒質內(nèi)部 )的增大而作指數(shù)衰減，等振幅面與界面平行。 位相 位相的空間分布上只與 x有關，所以等相面與 x軸垂直，并且沿著 x方向傳播，與一維波的位相表達式類似，這個波的波長是： iiiik ?????s ins in2* ?? (48) 倏逝波的位相速度是： *0| s i n s i n idi i idxd t k???????? ? ?(49) 是光密媒質中 入射波 的速度 。 因為存在 x方向上的分量， 所以這個倏逝光波已經(jīng)不是橫波。 34 下面，定量估計一下倏逝波的衰減情況 2222211( si n )i i innA k k ?? ? ? ?在 n2/n1=1/，衰減系數(shù)值如右表： 12222 2211e xp [ ] e xp [ ( sin ) ]to i to i innE z k E k z?? ? ? ? ?定義為振幅的衰減系數(shù) 振幅 第二媒質中深度 z處的波振幅與界面處振幅之比 35 可見，全反射時的折射波隨著向光疏媒質深入而很快減弱，這也是倏逝波 或 瞬逝波 命名的原因，因而這種波有的參考書上稱為 衰逝波 。 倏逝波在入射波剛剛達到界面之初需要花一定的能量以建立倏逝波電磁場外，當達到穩(wěn)定狀態(tài)之后，不需要再向它提供能量，倏逝波只沿著 界面 處傳播，不進入第二媒質內(nèi)部。因而全反射時 Rs=ts≠0和 Rp= tp≠0并不違反能量守恒定律。 這種折射波在 n2介質內(nèi)離開界面波長數(shù)量級的深度處已經(jīng)接近消失，所以也被稱為 表面波 。 倏逝波是一種‘非均勻波’，因為它的等相面和等振幅面不重合。見書上 42面圖 128。 36 全反射有很多應用： 改變光線方向 ， 可充分利用高折射率的材料； 測量透明媒質的折射率 ， 制作 阿貝折射計 ； 光纖； 倏逝波有受抑全反射現(xiàn)象 ， 因而可制作分束比可調(diào)的分束器 ， 還可用于棱鏡 波導耦合器； 測量全反射光的偏振態(tài)可分析折射率。 調(diào)查題 37 一、折射和反射定律 總結 ： 二、菲涅耳公式 titisisrs nnnnEEr????c o sc o sc o sc o s212100???? (8) tiisisrs nnnEEt???c o sc o sc o s221100???(9) ititpiprp nnnnEEr????c osc osc osc os212100???? (12) itipiprp nnnEEt???c osc osc os221100???(13) sssssisrs EEr212100????????ssssisrs EEt21100 2??????0 1 20 1 2r p p ppi p p pErE????????010 1 2c o sc o sr p p tpi p p p iEtE? ?? ? ?? ? ??(20) (21) (22) (23) )s in ()s in (titisr ???????)t a n ()t a n (titipr ????????)s in (s inc os2titist ??????)s in ()s in (s inc o s2ititiipt ?????????(24) (25) (26) (27) 三、根據(jù) Fresnel公式討論反射波和透射波的性質 1. n1n2的情況： 位相躍變、布儒斯特定律、正入射、掠入射、反射率、透射率 2. n1n2的情況： 全反射及倏逝波 習題： ~33
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