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摘要:本文將平面電磁波分解為S（垂直）偏振波和P（水平）偏振波進行研究。按照麥克斯韋電磁場理論，分別推導出S偏振波、P偏振波在絕緣介質(zhì)、理想導體、弱導電介質(zhì)等介質(zhì)表面在發(fā)生反射或折射情況下的菲涅耳公式。在以菲涅耳公式為基礎(chǔ)，分別得到S偏振波、P偏振波在界面反射或折射前后相位變化關(guān)系的表達式以及反射系數(shù)的表達式,以此討論界面反射后的偏振態(tài)變化。結(jié)合圖形討論電磁波入射角與反射系數(shù)、相移的關(guān)系規(guī)律。 討論結(jié)果表明，線偏振光入射絕緣介質(zhì)界面時，如果沒有發(fā)生全反射，反射光依舊是線偏振光，但相對于入射面方位的電矢量要發(fā)生改變。全反射時，反射光一般來說是橢圓偏振光。橢圓偏振光要轉(zhuǎn)會為圓偏振光必須要滿足一定的條件。線偏振光入射在理想導體界面和弱導電介質(zhì)時，一般情況下反射波和折射波為橢圓極化波，正入射和掠射時退化為線偏振光。
關(guān)鍵詞 平面電磁波；菲涅爾公式；界面反射；相移；偏振態(tài)
目錄 摘要 Abstract 1 緒論-1 1.1 研究背景-1 1.1.1 電動力學簡介和發(fā)展-1 1.1.2 波動光學簡介和發(fā)展-1 1.2 研究目的和意義-2 1.3 論文結(jié)構(gòu)及內(nèi)容-2 2 電磁波在介質(zhì)界面上的反射和折射-3 2.1 電磁波的邊值關(guān)系-3 2.2 反射和折射的基本規(guī)律-4 2.3 電磁波在界面上的振幅關(guān)系 菲涅耳公式-5 3 絕緣介質(zhì)中的界面反射與折射-9 3.1引言-9 3.2絕緣介質(zhì)內(nèi)部的電磁波-9 3.3 絕緣介質(zhì)界面入射電場垂直入射面（S偏振）情況-10 3.3.1 S偏振的振幅關(guān)系、反射系數(shù)-10 3.3.2絕緣介質(zhì)中S偏振的反射、折射相位變化-11 3.4 絕緣介質(zhì)界面入射電場平行入射面（P偏振）情況-11 3.4.1 P偏振光的振幅關(guān)系、反射系數(shù)-11 3.4.2 絕緣介質(zhì)中P偏振光的反射、折射相位變化-12 3.5討論n<n和n>n情況-12 3.6 絕緣介質(zhì)界面全反射-15 3.6.1 絕緣介質(zhì)中S偏振光全反射的反射相位變化-15 3.6.2 絕緣介質(zhì)中P偏振光全反射的反射相位變化-15 3.6.3 絕緣介質(zhì)全反射的討論-16 4 理想導體中的界面反射與折射-17 4.1 引言-17 4.2 理想導體內(nèi)部的電磁波-17 4.3 理想導體界面入射電場垂直入射面情況-18 4.3.1 S偏振光的振幅關(guān)系、反射系數(shù)-18 4.3.2 理想導體中S偏振光的反射、折射的相位變化-20 4.4 理想導體界面入射電場平行入射面情況-20 4.4.1 P偏振光的振幅關(guān)系、反射系數(shù)-20 4.4.2 理想導體中P偏振光的反射、折射的相位變化-21 4.5 討論入射角、、取任意角-21 5 弱導電介質(zhì)中的界面反射與折射-26 5.1 引言-26 5.2 弱導電介質(zhì)內(nèi)部的電磁波-26 5.3 弱導電介質(zhì)界面入射電場垂直入射面情況-26 5.3.1 S偏振光的振幅關(guān)系、反射系數(shù)-26 5.3.2 弱導電介質(zhì)中S偏振光的反射、折射的相位變化-28 5.4 弱導電介質(zhì)界面入射電場平行入射面情況-28 5.4.1 P偏振光的振幅關(guān)系、反射系數(shù)-28 5.4.2 弱導電介質(zhì)中S偏振光的反射、折射的相位變化-29 5.5 討論入射角、、取任意角-30 6 其他特殊介質(zhì)中的界面反射-34 6.1 磁性介質(zhì)界面反射-34 6.1.1 S偏振情況-34 6.1.2 P偏振情況-35 6.2 單負材料界面反射-36 6.2.1 S偏振情況-36 6.2.2 P偏振情況-37 結(jié)論-38 致謝-39 參考文獻-40 |
