高二物理競賽課件全反射和隱失波

全反射和隱失波

若光波從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，入射角大于臨界角，入射光線將全部反射回原介質(zhì)。全反射和隱失波一、臨界角臨界角所有光線全部返回介質(zhì)一，不存在折射光，光在界面上發(fā)生全反射時(shí)不損失能量。

二、反射系數(shù)和位相變化透射函數(shù)中已無實(shí)數(shù)意義.反射波透射波界面上反射波、透射波的能流與入射波能流之比為當(dāng)不考慮介質(zhì)的吸收和散射時(shí)，根據(jù)能量守恒關(guān)系P波和s波的反射比和透射比表示式為正入射時(shí)，對于從空氣到玻璃的入射，透射光占96%的能量，反射光占4%的能量，并且與是從空氣到玻璃還是從玻璃到空氣的方向無關(guān)。反射損失是光學(xué)玻璃鍍膜的重要原因。NotethatR+T

=1垂直偏振Incidenceangle,qi1.0.500°30°60°90°RT平行偏振Incidenceangle,qi1.0.500°30°60°90°RT反射比和透射比n1<n2NotethatR+T

=1PerpendicularpolarizationIncidenceangle,qi1.0.500°30°60°90°RTParallelpolarizationIncidenceangle,qi1.0.500°30°60°90°RTForplightonlyForpands反射比和透射比n1>n2自然光在的區(qū)域內(nèi)反射率幾乎不變，約等于正入射的值。若入射光為自然光，可把自然光分成s波和P波，它們的能量相等，都等于自然光的一半，因此，反射率為本節(jié)小結(jié)：光在介質(zhì)界面上有反射和折射現(xiàn)象。1）反射或透射光波的振幅、強(qiáng)度、能流可通過菲涅爾公式進(jìn)行計(jì)算；2）由菲涅爾公式可知，當(dāng)平面波在接近正入射或掠入射，從光疏—光密介質(zhì)的分界面反射時(shí)，存在半波損失；3）當(dāng)光以布儒斯特角入射時(shí)，反射光是完全偏振的，不管是從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)還是相反情況的反射，都存在布儒斯特角。4）光從光密介質(zhì)入射光疏介質(zhì)時(shí)，當(dāng)入射角大于θC，出現(xiàn)全反射現(xiàn)象。對于構(gòu)造復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，即使接近于正入射下入射，由于反射面過多，光能量的損失也很嚴(yán)重。例如，一個(gè)包含6塊透鏡系統(tǒng)，反射面12面，若n=1.52，光在各面入射角很小，透過這一系統(tǒng)的光能量為W1為入射光能量，由于反射而損失的能量占41%。為減少光能量損失，近代光學(xué)技術(shù)普遍采用在光學(xué)元件表面鍍增透膜。

例如：在空氣——玻璃（n=1.52）界面反射的情況，，約4%的光能量被反射。例：平行光以布儒斯特角從空氣射到玻璃（n=1.5）上，求(1)能流反射率RP和RS

，(2)求能流透射率TP和TS

。解：光以