optika alapjai

3.1. Reflexió és fénytörés a felületen két média

Tekintsünk egy síkhullám esemény a határ elválasztó két átlátszó homogén dielektromos közeget és törésmutatója. Feltételezzük, hogy a határ a sík (mivel bármely végtelenül felülete lehet tekinteni, mint egy repülőgép). Azt is feltételezzük, hogy a felület maga nem nyelik el a fényt.

Miután áthaladt a határ két média beeső síkhullám (nyaláb) van osztva két hullám: halad a második közeg (fény) és a visszavert (nyaláb) (ris.3.1.1).

Ris.3.1.1. Fénytörés és fény visszaverése a felület között két médium.

On ris.3.1.1 N - normál vektora a felület a beesési pontjától egységnyi hosszúságú. Keresse meg a származási koordinátákat a beesési pontjától. Mi határozza meg a következő értékeket:

Beesési szög - közötti szög a sugár beeső fénytörő vagy tükröző felület és a felületre merőleges a beesési pontjától.

törésszögét - közötti szög a megtört fénysugár és a felületre merőleges a fénytörés ponton.

A visszaverődési szög - közötti szög a visszavert sugár és a felületre merőleges a reflexiós pont.

3.1.1. A fénytörési törvény

Miután fény áthaladását két média határait meg kell határozni a terjedési irányát megtört hullámok és visszavert hullámok, és az energiaelosztás közötti visszavert és megtört hullámok.

Szerint a síkhullám egyenlet (1.4.9) azt írja a kifejezéseket a komplex amplitúdója az incidens, visszavert és megtört hullámok:

beeső síkhullám egyenlete

egyenlet megtört síkhullám

Egyenlet visszavert síkhullám

ahol, - optikai vektorok a beeső, visszavert és megtört hullámok - a hullám számot. - a sugár vektor tetszőleges pont.

Itt használjuk az arány a skalár elmélet, mivel a fénytörési törvény ugyanaz mindkét vektor és skalár hullámok.

A egyenletei beeső hullám és a megtört síkon ez azt jelenti, hogy a felületen két média az eseményről és a megtört hullám amplitúdója különböző lehet, de meg kell egyeznie érték eikonals (ez a feltétel igényel fizikai megvalósíthatóság, mivel ellenkező esetben a hullám lesz diszkontinuitás a felületen):

Egyenlet (3.1.4) meg van elégedve az interfész, azaz az összes, amelyek merőlegesek a normál vektor. Így ez a kifejezés (3.1.4) felírható:

Azaz, ha. Az E feltételek teljesítését akkor lehetséges, ha és csak akkor. Így tudjuk levezetni a megfogalmazása a fénytörés törvény vektor formában:

ahol - néhány skalár, vagy: