2020高中物理竞赛辅导课件—基础光学第1-c章 光的电磁理论3(共61张PPT)

1.7 全 反 射 1.9 光的吸收、色散和散射 第一章 光的电磁理论 1.7 全 反 射 全反射现象的特点： 无透射能量损失 反射时有位相变化 存在隐失波 满足sinC=n2/n1的入射角称为临界角。 1.7.1、反射系数和相位 全反射时： 代入反射系数rs和rp公式得： 复数表达为： 复数的模表示反射波和入射波实振幅之比，幅角表示反射时的位相变化。 6.unknown 因为：|rs|=1，所以 利用欧拉公式： 得： 同理： 过程 15.unknown 1、入射角等于临界角，两个分量的位相差为零，如果这时入射光为线偏振光，则反射光也为线偏振光。 2、入射角大于临界角，且入射线偏振光的振动面与入射面的交角又非0或/2，这时反射光的两个分量有一定的位相差，反射光将变成椭圆偏振光。 16.unknown 讨论： （一）反射比 在全反射区间， 所有光线全部返回介质一，光在界面上发生全反射时不损失能量。 入射角从布儒斯特角变化到临界角时，反射率在临界角附近发生急剧变化。可利用临界角高精度对焦。 （二）相位变化 在全反射条件下，两个分量有不同的位相变化，两分量的位相差为 1.7.2、倏逝波 全反射时光波将透入第二介质很短的一层表面(深度约为光波波长，并沿界面流动约半个波长再返回第—介质。---隐失波（倏逝波）。 透射光波函数： 在xz平面上： 代入全反射时的cos2和sin 2: 2 z x 透射波函数： 表示一个沿x方向传播的振幅在z方向按指数规律变化的波。 穿透深度定义为振幅衰减到1/e时的z0。 约为一个波长。 波长： 速度： 26.unknown 倏逝波：全反射时全部光能都反回第一介质，光波将透入第二介质很短的一层表面(深度约为光波波长，并沿界面流动约半个波长再返回第一介质。第二介质表面的这个波称为倏逝被。 k1  x y 等幅面 等相面 ’ 第二介质中存在倏逝波，但是倏逝波沿z方向的平均能流为0。（流入的等于流出的） 反射光束有一个侧向位移（半个波长）。 倏逝波 利用全反射时的能量特性，改变光的传播方向、传递能量。 利用倏逝波特性产生的受抑全反射效应能制成光调制器或光输出耦合器。 利用全反射时的位相变化，选取适当的折射率和入射角，可改变入射光的偏振状态。 利用全反射来改变光