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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,不管光波以什么角度入射至界面，也不管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。,1,0,30,60,90,-,1.0,-0.5,0,0.5,1.0,t,p,t,s,r,p,r,s,B,56.3,n,1,=1.0,n,2,=1.5,n,1,=1.5,n,2,=1.0,n,1,=1.5,n,2,=1.0,2,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。,1,0,30,60,90,-,1.0,-0.5,0,0.5,1.0,t,p,t,s,r,p,r,s,B,56.3,n,1,=1.0,n,2,=1.5,n,1,=1.5,n,2,=1.0,n,1,=1.5,n,2,=1.0,1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,r,s,0,，,说明反射光中的,s,分量与入射光中的,s,分量,相位相反,。,1,0,30,60,90,-,1.0,-0.5,0,0.5,1.0,t,p,t,s,r,p,r,s,B,56.3,n,1,=1.0,n,2,=1.5,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，这即为以下图所表示。,1,B,0,/2,rs,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,r,p,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,；,1,0,30,60,90,-,1.0,-0.5,0,0.5,1.0,t,p,t,s,r,p,r,s,B,56.3,n,1,=1.0,n,2,=1.5,1光波由光硫介质射向光密介质(n1,B,范围内,，,r,p,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,B,0,/2,rs,1光波由光硫介质射向光密介质(n10,，,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),1,0,30,60,90,-,1.0,-0.5,0,0.5,1.0,r,p,r,s,B,33.7,n,1,=1.5,n,2,=1.0,C,41.8,1,B,0,/2,rs,C,p,分量的反射系数,r,p,在,1,B,范围内,，,r,p,n2),1,0,30,60,90,-,1.0,-0.5,0,0.5,1.0,r,p,r,s,B,33.7,n,1,=1.5,n,2,=1.0,C,41.8,1,B,0,/2,rs,C,而在,B,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,，如右图所示。,2光波由光密介质射向光疏介质(n1n2),1,0,30,60,90,-,1.0,-0.5,0,0.5,1.0,r,p,r,s,B,33.7,n,1,=1.5,n,2,=1.0,C,41.8,1,B,0,/2,rs,C,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，必须考虑以下图所示的 s、p 分量光电场振动正方向的规定。,k,t,k,r,k,i,O,2,1,2,E,rs,E,rp,E,rs,E,rp,E,rp,E,rs,n,1,n,2,1小角度入射的反射持性,n,1,n,2,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,1,0,30,60,90,-,1.0,-0.5,0,0.5,1.0,t,p,t,s,r,p,r,s,B,56.3,n,1,=1.0,n,2,=1.5,n,1,n,2,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。,n,1,n,2,所以，在入射点处，合成的反射光矢量,E,r,相对入射光场,E,i,反向，,相位发生,突变，或半波损失,。,n,1,n,2,正入射时，有,在入射点处，入射光矢量,E,i,与反射光矢量,E,r,同方向,，,即二者同相位，反射光,没有半波损失,。,1,0,30,60,90,-,1.0,-0.5,0,0.5,1.0,r,p,r,s,B,33.7,n,1,=1.5,n,2,=1.0,C,41.8,n,1,n,2,2掠入射的反射特性,假设 n1 n2，1 900，由以下图可得：,1,0,30,60,90,-,1.0,-0.5,0,0.5,1.0,t,p,t,s,r,p,r,s,B,56.3,n,1,=1.0,n,2,=1.5,，,r,s,0,，,r,p,0,2掠入射的反射特性,入射光和反射光的 s 分量、p 分量方向如以下图所示:,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。,n,1,n,2,3薄膜上下外表的反射,对于从平行平面薄膜两外表反射的 1、2 两束光，有如图有四种情形：,3薄膜上下外表的反射,课后习题：P545517、19和20,由以下图可见，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，上下两外表反射光的光场相位差，除了有光程差的奉献外，还有 的附加相位差。,
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