电磁场与电磁波3均匀平面波对分界平面的斜入射.

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1、一、一、 均匀平面波对分界面的垂直入射均匀平面波对分界面的垂直入射二、二、 均匀平面波对多层介质分界平面的垂直入射均匀平面波对多层介质分界平面的垂直入射三、三、 均匀平面波对理想介质分界平面的斜入射均匀平面波对理想介质分界平面的斜入射四、四、 均匀平面波对多层介质分界平面的斜入射均匀平面波对多层介质分界平面的斜入射 讨论内容讨论内容入射面：入射面：入射线与边界面法线构成的平面入射线与边界面法线构成的平面入射角入射角i i ：入射线与边界面法线之间的夹角入射线与边界面法线之间的夹角反射角反射角r r ：反射线与边界面法线之间的夹角反射线与边界面法线之间的夹角折射角折射角t t ：折射线与边界面法

2、线之间的夹角折射线与边界面法线之间的夹角均匀平面波对理想介质分界面的斜入射均匀平面波对理想介质分界面的斜入射 iqrqtqzxyiE/iEiE入射波入射波 反射波反射波 透射波透射波 分界面分界面 入射面入射面 /rErErEtEtE/tEikrktk三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射1ii1( sincos)( sincos)( sincos)irrrttttk rk xzkrk xzk rk xzqqqqqq式中式中 ， 。111k222k均匀平面波对理想介质分界面的斜入射均匀平面波对理想介质分界面的斜入射iqrqtqzxyiE/iEiE入射波入射

3、波 反射波反射波 透射波透射波 分界面分界面 入射面入射面 /rErErEtEtE/tEikrktk1ii( sincos)( )ejkxziimqqE rE1( sincos)( )errjkxzrrmqqE rE2( sincos)( )ettjkxzttmqqE rE一、一、 反射定律与折射定律反射定律与折射定律由于分界面由于分界面 (z = 0) 上电场切向分量连续，得上电场切向分量连续，得 trxjktmzxjkrmxjkimzEeEEeqqqsinsinsin21i1eee任意任意 x 均成立，上式各项指数中对应的系数应该相等，即均成立，上式各项指数中对应的系数应该相等，即trik

4、kkqqqsinsinsin211相位匹配条件相位匹配条件 三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射均匀平面波对理想介质分界面的斜入射均匀平面波对理想介质分界面的斜入射iqrqtqzxyiE/iEiE入射波入射波 反射波反射波 透射波透射波 分界面分界面 入射面入射面 /rErErEtEtE/tEikrktktrikkkqqqsinsinsin211 此式表明反射波及透射此式表明反射波及透射波的相位沿分界面的变化始波的相位沿分界面的变化始终与入射波保持一致终与入射波保持一致由由 ，得，得 rikkqqsinsin11irqq 斯耐尔反射定律三、均匀平面波对理

5、想介质分界面的斜入射三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射一、一、 反射定律与折射定律反射定律与折射定律由由 ，得，得 tikkqqsinsin2112sinsinkktiqq 斯耐尔反射定律pvcn 注意：注意：1212kknn任意极化波平行极化波垂直极化波任意极化波平行极化波垂直极化波二、反射系数与折射系数二、反射系数与折射系数 平行极化波：平行极化波：电场方向与电场方向与 入射面平行的平面波；入射面平行的平面波； 垂直极化波：垂直极化波：电场方向与电场方向与 入射面平行的平面波；入射面平行的平面波；均匀平面波对理想介质分界面的斜入射均匀平面波对理想介质分界面的斜入射 iqrqtqzxyi

6、E/iEiE入射波入射波 反射波反射波 透射波透射波 分界面分界面 入射面入射面 /rErErEtEtE/tEikrktk 根据边界条件可推知，无论平行极化平面波或者垂直极化平面波在平根据边界条件可推知，无论平行极化平面波或者垂直极化平面波在平面边界上被反射和折射时，极化特性都不会发生变化，即反射波及折射波与面边界上被反射和折射时，极化特性都不会发生变化，即反射波及折射波与入射波的极化特性相同。入射波的极化特性相同。三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射1 1、垂直极化波的反射与透射系数、垂直极化波的反射与透射系数媒质媒质1 1中的入射和反射波：中的入射和

7、反射波：11( sincos)( sincos)( )( )iiiriijk riyimjkxzyimjk rryimjkxzyimE re E ee E eE reE eeE eqqqq11( sincos)11( sincos)111( )( )(sincos)1( )( )(sincos)iiiijkxzimiiizixijkxzimrrrzixiEH reE reeeEHreEreeeqqqqqqqq介质介质1 1介质介质2 2z zxiEiHierHrEretHtEte入射波入射波反射波反射波透射波透射波rqiqtq三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射三、均匀平面波对理想介质分界面

8、的斜入射介质介质1 1介质介质2 2z zxiEiHierHrEretHtEte入射波入射波反射波反射波透射波透射波rqiqtq1111coscossin( )( )( )()iiiirjk zjk zjk xyimE rE rE re Eeeeqqq1111111coscossin1coscossin1( )( )( )sincosiiiiiiirjk zjk zjk ximzijk zjk zjk ximxiH rH rHrEeeeeEeeeeqqqqqqqq媒质媒质1 1中的合成波：中的合成波：三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射1 1、垂直极化波

9、的反射与透射系数、垂直极化波的反射与透射系数介质介质1 1介质介质2 2z zxiEiHierHrEretHtEte入射波入射波反射波反射波透射波透射波rqiqtq222( sincos)21( )( )( )(sincos)tttttjkxzimztxtHrHreE rEeeeqqqq2( sincos)2( )( )ttjkxztyimE rE reE eqq2222,sincostttxtztkk ekeee qq媒质媒质2 2中的透射波：中的透射波：三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射1 1、垂直极化波的反射与透射系数、垂直极化波的反射与透射系数

10、分界面上电场强度和分界面上电场强度和磁场强度的切向分量磁场强度的切向分量连续，有连续，有三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射1 1、垂直极化波的反射与透射系数、垂直极化波的反射与透射系数1111111112coscossin1coscossin11coscossin1( sin2( )()( )sincos( )iiiiiiiiijk zjk zjk xyimjk zjk zjk ximzijk zjk zjk ximxijkxyimE re EeeeEH reeeeEeeeeE reE eqqqqqqqqqqqq2cos)( sincos)22( )(

11、sincos)ttttzjkxzimztxtEHreeeqqqqq1212( ,0)( ,0)( ,0)( ,0)yyxxExExHxHx121coscos(1)itqqtiititiqqqqqqqcoscoscos2coscoscoscos1221212菲涅尔公式菲涅尔公式iiiiiiiqqqqqqq212212212sincoscos2sincossincos介质介质1 1介质介质2 2z zxiEiHierHrEretHtEte入射波入射波反射波反射波透射波透射波rqiqtqtiititiqqqqqqqcoscoscos2coscoscoscos1221212菲涅尔公式菲涅尔公式三、均匀