反射率和透射率的相位特性.ppt

2.4 反射率和透射率的相位特性(the phase characteristics of reflection and refraction),前面已经指出，菲涅耳公式描述了反射光、衍射光与入射光之间的振幅和相位关系。现在，我们从菲涅耳公式出发，进一步讨论反射光和折射光的相位持性。,2.4 反射率和透射率的相位特性(the phase characteristics of reflection and refraction),当平面光波在透明介质界面上反射和折射时，由于折射率为实数，菲涅耳公式中不会出现虚数项,反射系数 r 和透射系数 t 只能取正、负值。因此，反射光和折射光电场的 s、p 分量不是与入射光同相就是反相。,1折射光与入射光的相位关系,不论光波以什么角度入射至界面，也不论界面两侧折射率的大小如何，s 分量相 p 分量的透射系数总是取正值，因此，折射光总是与入射光同相位。,2反射光与入射光的相位关系,反射光与入射光的相位关系比较复杂。下面，首先讨论反射和入射光中 s、p 分量的相位关系，然后讨论反射光和入射光的相位关系。,1）反射光和入射光中 s、p 分量的相位关系,（1）光波由光疏介质射向光密介质(n1 n2),反射系数 rs 0，说明反射光中的 s 分量与入射光中的 s 分量相位相反。,反射系数 rs 0，说明反射光中的 s 分量与入射光中的 s 分量相位相反，或者说反射光中的 s 分量相对入射光中的 s 分量存在一个 相位突变，这即为下图所表示。,（1）光波由光硫介质射向光密介质(n1 n2),而 p 分量的反射系数 rp 在1 0，说明反射光中的 p 分量与入射光中的 p 分量相位相同；,（1）光波由光硫介质射向光密介质(n1 n2),在1 B 范围内，rp 0，说明反射光中的 p 分量相对入射光中的 p 分量有 相位突变，此相位特性如右图所示。,（1）光波由光硫介质射向光密介质(n1 n2),入射角1 在 0 到c 的范围内，s 分量的反射系数 rs0，说明反射光中的 s 分量与入射光中的 s 分量同相位，正如右图所示。,（2）光波由光密介质射向光疏介质(n1 n2),p 分量的反射系数 rp 在1 B 范围内，rp 0，说明反射光中的 p 分量相对入射光中的 p 分量有 相位突变，如右图所示。,（2）光波由光密介质射向光疏介质(n1n2),而在B 0 说明反射光中的 p 分量与入射光中的 p 分量相位相同，如右图所示。,（2）光波由光密介质射向光疏介质(n1n2),2）反射光与入射光的相位关系,为了正确确定在界面入射点处的反射光（合成）场与入射光（合成）场的相位关系，必须考虑下图所示的 s、p 分量光电场振动正方向的规定。,（1）小角度入射的反射持性,n1 n2,为明显起见，我们考察 1=0(或1非零,小角度入射)的正入射情况，有,n1 n2,由于rs 0，反射光中的 p 分量与规定正方向相同（逆着反射光线看，指向右侧）。,所以，在入射点处，合成的反射光矢量 Er 相对入射光场 Ei 反向，相位发生 突变，或半波损失。,n1 n2,正入射时，有,在入射点处，入射光矢量 Ei 与反射光矢量 Er 同方向，即二者同相位，反射光没有半波损失。,（2）掠入射的反射特性,若 n1 n2，1 900，由下图可得：,，rs 0，rp 0,（2）掠入射的反射特性,入射光和反射光的 s 分量、p 分量方向如下图所示:在入射点处，入射光矢量 Ei 与反射光矢量 Er 方向近似相反，即掠入射时的反射光在 n1 n2 时，将产生半波损失。,3）薄膜上下表面的反射,对于从平行平面薄膜两表面反射的 1、2 两束光，有如图有四种情形：,3）薄膜上下表面的反射,课后习题：（P5455）17、19和20,由下图可见，就 1、2 两束反射光面言，其 s、p 分量的方向总是相反。因此，薄膜上下两侧介质相同时，上下两表面反射光的光场相位差，除了有光程差的贡献外，还有 的附加相位差。,