2022-2023学年高二物理竞赛课件：光在介质分界面上的反射与折射

光在介质分界面上的反射与折射 光在介质分界面上的反射与折射 （A）光在电介质分界面的反射与折射（第二节） （1） Snell定律（传播方向） （2）菲涅耳公式（振幅、位相、能量和偏振等） （3）全反射和倏逝波 （B）光在金属界面的反射与透射（第三节） （1）金属内的透射波（趋肤效应） （2）金属表面的反射 连续条件：由麦式方程组可知，在没有传导电流和自由电荷的介质中，磁场强度B和电感强度D的法向分量在界面上连续，而电场强度E 和磁场强度H的切向分量在界面上连续。 A）光在电介质分界面的反射与折射 （一）Snell定律(折射定律) 光的折射 Air Glass “normal” y z x 入射面：n-k 面 振动面：E-k 面 5 由Es 在分界面两边的连续，有: 折射定律的推导 上式对于分界面上的任意一点 都成立 能量守恒 折射方向角 波矢共面性 菲涅耳公式 反射和折射系数 反射和折射的振幅关系 相位变化 全反射与倏逝波 ni nt qi qr qt Ei Bi Er Br Et Bt Interface S 波－垂直入射面分量 x y z 以上两式就是垂直偏振光的菲涅耳公式 ni nt qi qr qt Ei Bi Er Br Et Bt Interface × For parallel polarized light, B0i - B0r = B0t and E0icos(qi) + E0rcos(qr) = E0tcos(qt) Solving for E0r / E0i yields the reflection coefficient, r||: Analogously, the transmission coefficient, t|| = E0t / E0i, is 以上两式就是平行偏振光的菲涅耳公式 P 波－平行入射面分量 Reflection & Transmission Coefficients for an Air-to-Glass Interface Incidence angle, qi Reflection coefficient, r 1.0 .5 0 -.5 -1.0 r|| r ┴ 0° 30° 60° 90° θB $