光在双轴晶体表面的反射与折射

介绍了光在双轴晶体表面反射、折射问题的求解方法.用该方法可以方便精确地计算晶体任意取向下光从任意方向入射时折射光的折射率、偏振态、波矢方向、能流方向. 推导了反射光、折射光的振幅和能量的计算公式. 并以KTP晶体为例，给出了数值计算的结果. 关键词： 双轴晶体 双折射 菲涅耳公式 布儒斯特角     

光的界面反射特性研究

以菲涅尔公式为基础,推导得出物质反射率与交界的两种介质相对折射率的关系,并用Origin软件进行数值模拟,很好地解释了光反射中的一种实验现象。     

平面偏振光的布儒斯特入射

菲涅耳公式给出了两种透明介质界面处,平行入射面的光矢量(P矢量)和垂直入射面的光矢量(S矢量),在分界面上的振动状态[1].     

智能手机运用于折射率测量实验

为探究智能手机在大学物理实验中更广泛的应用,在布儒斯特角法测折射率的实验方法基础上进行改进.将手机的环境光传感器作为测量工具,智能软件作为数据记录工具,测量不同入射角度下p波的反射光强.之后通过拟合反射率曲线和菲涅尔公式的方法,得到ZF1棱镜的折射率为1.63±0.01.反射光强的误差分析得到传感器和光学实验中存在不同...     

振动合成与反射率

利用菲涅耳公式讨论反射率对光的振动合成的影响。     

纯水的激光反射率的研究

以纯水为研究对象,利用激光测量了其反射率,并利用菲涅耳公式对反射率进行了计算。比较反射率的计算值和实测值发现有明显的偏离（偏离相对值为8．317％）。对此进行了误差分析,排除这种偏离是主要由试验和计算误差引起的可能性（这些误差累积不会超过1．083％）。利用带消光系数的反射率菲涅耳公式进行修正计算,反射率计算结果与实测值很接近。说明并非只有金属等物质在进行反射率计算时需考虑能量吸收的问题,对于完全符合菲涅尔公式适用条件的纯水来说,在进行反射率计算时同样需引入修正系数。     

关于光在介质表面反射的半波损失问题

对于光在反射时的半波损失问题，就《大学物理》上已发表的章和已出版的教科书中的有关论述作一回顾，阐明对此问题是怎样一步步讨论得全面、清楚的。     

椭圆偏振光折射、反射时状态变化的研究

以菲涅耳公式为基础建立了一套坐标系统 ,用解析法定量分析了椭圆偏振光在介质表面反射和透射时其振幅、相位和旋转方向的变化 ,得到了和实验结果一致的结论。     

光波在界面上的磁矢量半波损失研究

利用电磁场的边值关系推导出了平面光波入射到两介质分界面时光波磁矢量的菲涅耳公式。通过画出反射系数和透射系数随着入射角的变化曲线,分析当平面光波正入射或掠入射时,磁矢量反射系数和透射系数中的相位变化,总结出了光波入射到两介质分界面时磁矢量出现半波损失的条件。与平面光波入射到两介质分界面时电矢量半波损失条件不同,当平面光波从光疏介质掠入射到光密介质或者从光密介质正入射到光疏介质时,反射光波的磁矢量会发生半波损失。     

非常偏振光在单轴晶体表面的反射-透射研究

为分析非常偏振光在晶体表面的能量损耗,给出一种求解反射率和透射率的方法,即根据电磁场的边值关系以及晶体的双折射和双反射现象,求解晶体光轴在入射面内时,非常偏振光从各向同性介质入射到晶体和从晶体出射到各向同性介质两种情况的反射率和透射率的方法,并给出反射率和透射率的解析解,同时得到对于晶体光轴在入射面内的情况,光轴的取向对非常偏振光反射率的大小几乎没有影响,但对产生全反射的临界角θc影响较大的结论。实验上用LiNbO3晶体验证了非常偏振光从各向同性介质入射到晶体时的反射率公式。求解方法简单实用,所给的表达式具有一般性,可以直接使用。     

圆偏振光在手征负折射材料表面的反射和极化特性研究

从理论上分析了圆偏振光入射到手征负折射材料表面的反射与透射特性,给出了归一化反射透射功率与入射角的关系曲线以及布儒斯特角与手征参数之间的关系曲线.当入射角大于两个本征波的临界角时,全内反射现象发生.由于手征负折射介质中的一个本征波发生了负折射,右旋或左旋圆偏振光入射时反射波的极化态有着与常规介质完全不同的特性,以布儒斯特角入射时反射光都为线偏振波但极化方向并不相同.     

Inversion of the Nonmonotonic Polarization Angular Dependence of the Coefficient of Light Reflection from a Thin Film on an Absorbing Substrate

Using computer simulation, it is shown that when light is incident obliquely upon a thin film with the frequency lying in a range of the longitudinal-transverse splitting of the resonant excitation of the substrate, it is possible to get a smooth inversion of the nonmonotonic angular dependence of the reflection coefficient for the s- and p-polarizations. It disappears upon suppression of multiple-beam interference in the layer or resonant excitation in the substrate.__________Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 72, No. 2, pp. 277–279, March–April, 2005.     

基于菲涅尔偏振反射理论的消眩光分析与实验验证

以菲涅尔偏振反射理论为依据,将入射光进行电矢量分解,推导出影响眩光强度的偏振因子,并分析该因子在眩光消除中所起的主导作用.根据成像检测模型,推导出决定眩光位置和眩光区域大小的位移因子,并分析该因子在眩光消除中起的辅助作用.测量工业上某种工件在相同环境中不同条件下的图像,将所得图像数据进行抽样对比,得到在不同偏振和不同位置情况下的图像灰度变化曲线.分析灰度变化曲线与偏振及位置的关系,并对所提出的理论加以验证.结果表明眩光消除的本质是降低眩光区域与邻域区域之间的光强对比度,对位移因子和偏振因子的联合调动可实现对眩光几乎完全的消除.     

基于MATLAB软件对不同偏振光在不同介质中的传播过程的动态模拟

利用MATLAB软件对不同偏振光在真空、各向同性介质、线型各向异性介质以及圆型各向异性介质中的传播过程进行了三维动态模拟,能够加深学生对光的偏振概念以及各种偏振光与不同介质之间相互作用原理的理解。     

Enhancement of THz absorption in monolayer graphene for light at Brewster angle incidence

The enhancement of absorption in graphene for light at Brewster angle incidence is investigated. It is achieved by placing a graphene on a resonant Brewster filter that incorporating a spacer layer. The absorber presents above 50% absorption at resonance, which is attributed to the excitation of guided mode resonances. The electromagnetic field intensity distributions are illustrated to intuitively confirm the physical mechanism of such phenomenon. Moreover, the influence of geometric parameters on absorption is investigated to provide a useful guidance for practical fabrication. Besides, it is found that the absorption properties not only can be controlled by adjusting the incident angle but also can be dynamically tuned by changing the Fermi level. Last, the graphene absorption can be easily extended to multichannel by only an increase in the thickness of spacer. The results open new avenues for combining graphene with general guided mode resonance structure to enable novel optoelectronics device applications.     

全内反射构型下分子在十六烷-水界面取向角度的二次谐波测量

测量了在全内反射条件及非全内反射条件下,两种探针分子在十六烷-水界面上的取向角度.通过详细的偏振分析,发现探针分子在两种构型下的取向角度测量结果一致.表明全内反射条件下,取向角度的测量和偏振分析同样是准确且可行的.     

基于MATLAB的色谱分析初级专家系统的设计

MATLAB是 Mathworks公司推出的适用于科学和工程计算的数学软件系统 ,可高效地解决数值线性代数、微分方程数值解、数值逼近、最优化、数值积分等科学和工程问题 ,且具有可视化图形处理、使用方便、开放式多功能于一体的新一代计算机语言。文中讨论了利用 MATLAB开放式可扩充体系结构 ,开发出色谱分析综合性计算机初级专家系统的构想和设计思想。