MIT-光学教程wk8b(13)

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1、今日概要•偏振•能量/坡印廷矢量•在介质分界面的反射和折射—波动方法导出斯涅尔定律—反射系数和透射系数—复习全内反射(TIR)MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-1偏振MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-2传播和偏振平面波前在各向同性介质中（如：自由空间，非晶玻璃等）常数电场矢量更普遍波矢量（提示：在各向异性介质中，如：晶体，E不平行于D）MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-3线偏振光（固定时刻）数常=相位中面平在MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-4线偏振光（固定空间）数常=相位中面平在MIT2.

2、71/2.710光学10/13/04wk6-b-5圆偏振光（固定时刻）数常=相位中面平在MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-6圆偏振光：线性成分MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-7圆偏振光（固定空间）旋转方向MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-8λ/4波片线偏振光圆偏振光双折射λ/4波片MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-9λ/2波片线偏振光o线偏振光（90旋转）双折射λ/2波片MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-10想一想输出输入线偏振光双折射反射镜λ/4波片MIT2.71

3、/2.710光学10/13/04wk6-b-11E和B的关系其中和矢量k，E，B构成右手系注意：仅在自由空间或各向同性介质中成立MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-12能量MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-13坡印廷矢量所以在自由空间S的单位为所以S描述能量流（每单位时间和单位面积内的能量）MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-14坡印廷矢量和相量（Ⅰ）例，沿Z方向传播的正弦波复习：对可见光,MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-15坡印廷矢量和相量（Ⅱ）复习：对可见光，所以任何仪器记录的是能量流的平

4、均值此时，T为周期叫做照度，即光场的强度（单位）MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-16坡印廷矢量和相量（Ⅲ）例如，正弦电场于是，在常数距离Z:MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-17坡印廷矢量和相量（Ⅳ）复习相量表示：复振幅或“相量”：我们能否用相量计算强度？MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-18坡印廷矢量和相量（Ⅴ）考虑相同频率的两个场的叠加现在考虑两个相应的相量及其相关的量MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-19坡印廷矢量和相量（Ⅴ）考虑相同频率的两个场的叠加现在考虑两个相应的相量及其相关的

5、量MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-20坡印廷矢量和照度小结（自由空间或各向同性介质）坡印廷矢量照度（或强度）相量或相量MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-21反射/折射菲涅耳系数MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-22在介质分界面的反射和透射面界分入射平面MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-23在介质分界面的反射和透射面面界界分分分界面分界面MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-24在介质分界面的反射和透射Ⅰ.垂直于入射平面的偏振：入射电场：反射电场：面界分透射电场：分界面其

6、中:MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-25在介质分界面的反射和透射Ⅰ.垂直于入射平面的偏振：在分界面电场的切线方向是连续的:切向切向切向面界分但是在分界面所以MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-26在介质分界面的反射和透射Ⅰ.垂直于入射平面的偏振：在分界面电场的切线方向是连续的:面界分因为对所有的x,指数必须是相等的，所以我们得到并且MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-27在介质分界面的反射和透射Ⅰ.垂直于入射平面的偏振：在分界面电场的切线方向是连续的:反射定律面界分斯涅尔折射定律所以波动方法的描述与费马原理是等同的！

7、！MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-28在介质分界面的反射和透射Ⅰ.垂直于入射平面的偏振：入射电场反射电场面界分透射电场需要计算反射振幅和透射振幅即，需要两个方程MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-29在介质分界面的反射和透射Ⅰ.垂直于入射平面的偏振：在分界面电场的切线方向是连续的因此给了我们一个方程:面界分该式满足斯涅尔定律，于是变成分界面MIT2.71/2.710光学10/13/04wk6-b-