电磁场与电磁波3均匀平面波对分界平面的斜入射课件.ppt

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1、一、均匀平面波对分界面的垂直入射二、均匀平面波对多层介质分界平面的垂直入射三、均匀平面波对理想介质分界平面的斜入射四、均匀平面波对多层介质分界平面的斜入射讨论内容入射面：入射线与边界面法线构成的平面入射角θi：入射线与边界面法线之间的夹角反射角θr：反射线与边界面法线之间的夹角折射角θt：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iqrqtqzxyiE//iEi^E入射波反射波透射波分界面入射面//rEr^ErEt^EtE//tEikrktk三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射式中

2、，。均匀平面波对理想介质分界面的斜入射iqrqtqzxyiE//iEi^E入射波反射波透射波分界面入射面//rEr^ErEt^EtE//tEikrktk一、反射定律与折射定律由于分界面(z=0)上电场切向分量连续，得任意x均成立，上式各项指数中对应的系数应该相等，即相位匹配条件三、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iqrqtqzxyiE//iEi^E入射波反射波透射波分界面入射面//rEr^ErEt^EtE//tEikrktk此式表明反射波及透射波的相位沿分界面的变化始

3、终与入射波保持一致由，得——斯耐尔反射定律三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射一、反射定律与折射定律由，得——斯耐尔反射定律注意：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平行极化波：电场方向与入射面平行的平面波；垂直极化波：电场方向与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iqrqtqzxyiE//iEi^E入射波反射波透射波分界面入射面//rEr^ErEt^EtE//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面边界上被反射和折射时，极化

4、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。三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射1、垂直极化波的反射与透射系数媒质1中的入射和反射波：介质1介质2zx入射波反射波透射波三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射介质1介质2zx入射波反射波透射波媒质1中的合成波：三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射1、垂直极化波的反射与透射系数介质1介质2zx入射波反射波透射波媒质2中的透射波：三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射1、垂直极化波的反射与透射系数分界面上电场强度和磁场强度的切向分量连续，有

5、三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射1、垂直极化波的反射与透射系数菲涅尔公式介质1介质2zx入射波反射波透射波菲涅尔公式三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射1、垂直极化波的反射与透射系数非磁性介质μ1＝μ2＝μ02、平行极化波的反射与透射系数媒质1中的入射和反射波：三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射介质1介质2z入射波反射波透射波x注意：规定入射波和反射波的切向电场方向不变，则法向电场相反，反之，若切向电场变了，法向电场则不变媒质1中的合成波媒质2中的透射波三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射

6、2、平行极化波的反射与透射系数介质1介质2z入射波反射波透射波x分界面上电场强度和磁场强度的切向分量连续，有菲涅尔公式三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射2、平行极化波的反射与透射系数非磁性介质μ1＝μ2＝μ0菲涅尔公式三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射2、平行极化波的反射与透射系数介质1介质2z入射波反射波透射波x小结分界面上的相位匹配条件反射定律折射定律或反射系数、折射系数与两种媒质性质、入射角大小以及入射波的极化方式有关，由菲涅尔公式确定三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射3、全反射与临界

7、角问题：电磁波在理想导体表面会产生全反射，在理想介质表面也会产生全反射吗？概念：反射系数的模等于1的电磁现象三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射且3、全反射与临界角全反射条件（适用于非磁性媒质）电磁波由稠密媒质入射到稀疏媒质中，即ε1>ε2入射角不小于临界角三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射全反射讨论当θi<θc时，不产生全反射当θi=θc时，当θi>θc时，结论：透射波沿分界面方向传播，没有沿z方向传播的功率，并且反射功率密度将等于入射功率密度。θi=θc时，透射波电场为θi>θc时，三、均匀平

8、面波对理想介质分界面的斜入射3、全反射与临界角透射波电场为分析：透射波仍然是沿分界面方向传播，但振幅沿垂直于分界面的方向上按指数规律衰减。这种波称为表面波。三、均匀平面波对理想介质分界面的斜入射【例1】一圆极化波以入射角θi＝π/3从媒质1（参数为μ=μ0、ε＝4ε0）斜入射至空气。试求临界角，并指出此时反射波是什么极化？入射的圆极化波可以分解成平行极化与垂直极化的两个线极化波，虽然两个线极化波的反射系数的大小此时都为1，但它们的相位差不等