菲涅耳方程

菲涅耳方程

菲涅耳方程(或稱菲涅耳條件)是由法國物理學家奧古斯丁·菲涅耳推導出的一組光學方程,用於描述光在兩種不同折射率介質中傳播時的反射折射。方程中所描述的反射因此還被稱作“菲涅耳反射”。

基本介紹

  • 中文名:菲涅耳方程
  • 外文名:Fresnel equations
  • 別名:菲涅耳條件
簡介,簡介,s和p偏振,多重界面的效應,參見,

簡介

菲涅耳方程(或稱菲涅耳條件)是由法國物理學家奧古斯丁·菲涅耳推導出的一組光學方程,用於描述光在兩種不同折射率介質中傳播時的反射折射。方程中所描述的反射因此還被稱作“菲涅耳反射”。

簡介

當光從一種具有折射率為
的介質向另一種具有折射率為
的介質傳播時,在兩者的交界處(通常稱作界面)可能會同時發生光的反射和折射。菲涅爾方程描述了不同光波分量被折射和反射的情況。也描述了波反射時的相變。
方程建立在反射面是平面,介質是光滑的,入射光是平面波,邊際效應可被忽略的狀態。

s和p偏振

計算結果取決於入射光的偏振態。以下是兩種情況(由於電場分量、磁場分量、光的傳播方向有右手螺旋關係確定,所以僅討論電場方向的偏振)
  1. 偏振入射光的電場分量與入射光及反射光所形成的平面相互垂直。此時的入射光狀態稱為“s偏振態”,源於德語“senkrecht”。
  2. 偏振入射光的電場分量與入射波及反射波所形成的平面相互平行。此時的入射光狀態稱為“p偏振態”,源於德語“parallel”。

多重界面的效應

更多信息:傳遞矩陣方法 (光學)
當光在兩層以上平行表面發生多重反射時,多列反射光波往往會互相發生干涉,從而有可能會使系統總的透射光和反射光振幅表達起來相當複雜,這通常是波長(或頻率)的函式。一個例子是漂浮在水面上的油膜,在光照下會產生多種色彩;其他例子還包括法布里-珀羅干涉儀透鏡等光學儀器表面所用的能極大降低反射率的鍍膜(增透膜),以及各種光學濾波器。對這些效應的定量計算仍然是基於菲涅耳方程的,但也要考慮額外產生的干涉所帶來的影響,通常可以採用光學中的傳遞矩陣方法來計算這些問題。

參見

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們