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 (2)

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 A）光在电介质分界面的反射与折射 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和电位移矢量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。 一. 电磁场的连续条件 E的两个分量Es和Ep 平面波在界面上的反射和折射 二. 光在两介质分界面上的反射和折射 S波（垂直于入射面分量） P波（平行于入射面分量） 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 三. 菲聂耳公式及其讨论 (一). 电磁理论 边界条件 反射定律、折射定律 菲涅耳公式 菲涅耳公式反射、折射---振幅、强度、能流 p态—振动矢量在入射面内 s态—振动矢量垂直于入射面 TE波—E为s态, H为p态 TM波—E为p态H为s态 任一偏振态的入射光均可依据正交 分解看作TE和TM两种线偏振叠加 S波的E和H的正向 E、H矢量在界面处切向连续 反射和折射不改变E、H的振动态 P波的E和H的分量 可得s光 振幅反射率 振幅透射率 同样分析TM光，可得p光 s光 振幅反射率 振幅透射率 p光 可得s光 振幅反射率 振幅透射率 同样分析TM光，可得p光 s光 振幅反射率 振幅透射率 p光 $