光轴取向任意时单轴晶体界面上的双折射

根据入射光、反射光和折射光之间的位相匹配条件,利用晶体的折射率面,通过作图法,分析了光轴取向任意,自然光从各向同性介质入射到单轴晶体时界面上的反射和双折射.从图上直接得到了反射光波和折射光波的位置,然后利用几何关系,得到了光波反射角和光波折射角的解析表达式.根据介质中光波与光线的关系,进一步分析了反射光线和折射光线的位置,并给出了光波与光线的离散角、光线反射角和光线折射角的解析表达式.该方法简单直观,结果具有一般性.     

化学波在对流介质中的折射与反射

以含有对流项的二维布鲁塞尔子为模型,导出化学波的波速随介质对流速度变化的关系式,用之说明化学波在对流介质中的折射与反射规律.结果表明:在对流介质中,尽管化学波在两种介质分界面上的折射与回折射(反射)仍然遵从波矢量切向分量连续定律,但折射角和反射角随入射角变化的规律与在静止介质中有所不同.当平面化学波从低速介质射向高速介质时,若介质对流速度方向与化学波的入射方向一致,在入射角大于临界角时,化学波在两种介质的边界上发生反常折射和反射现象,反常折射角随入射角的增大而增大,反射角随入射角变化,而且小于临界角;当平面化学波从高速介质射向低速介质时,若介质对流速度方向与化学波的入射方向一致,化学波在两种介质的边界上发生折射现象,折射角随入射角变化,先增大后减小.数值模拟结果进一步验证了理论结果.     

热辐射在介质表面反射及折射的微观机理

通过建立热辐射在介质表面散射的微观物理模型,数值模拟了任意入射角下热辐射散射的电场强度分布图形,得到了在任一入射角下的反射角及折射角.模拟结果与经典公式推导的结果吻合得很好,表明所建立的模型揭示了热辐射在介质表面反射及折射的微观机理.     

光在金属界面传播的实折射角计算

通过对光波矢量分别定义等幅面单位矢量和等相面单位矢量,根据光的传播表达式,分别运用相应的边界条件,并分别求出了光通过介质/金属、金属/介质后的实折射角.通过数值计算可知:对于第1种情况获得的结果与Born和Wolf通过广义的斯涅耳折射定律得到的结果一致;金属/介质的实折射角除了和入射角、介质的折射率、金属的复光学常数有关外,还与金属中等幅面单位矢量和等相面单位矢量的夹角有关,且当2个单位矢量之间的夹角满足一定的关系时,折射角随着入射角的增大出现先增大后减小的现象.     

负折射材料中电磁波的传播机理研究

该文从理论上研究了负折射材料表面的反射与透射特性,给出了归一化的反射透射功率与入射角之间的关系曲线.当入射波为垂直和（TE波）时,得到了发生负折射时的全内反射角随参数和材料折射率的变化关系.介质中的一个本征波透射到法线的另一侧,其功率流方向与传播的波矢方向相反.     

高速移动体表面的二次辐射分析

从理论上分析了入射到高速列车车体上的垂直极化平面波在车体上产生的二次辐射场.利用爱因斯坦相对论和正反2次洛伦兹变换,得到了经过列车体的反射波解析式、二次辐射场的频率和反射角等参数.反射波频率和反射角不再遵守反射定律,而是与速度、入射角和方位角有关的函数.当y方向速度大于或等于0时,反射角均小于或等于入射角;y方向速度小于0时,反射角则大于入射角.随着入射角的增大,反射频率和入射频率之间的差距越来越大;随着y方向速度的增大,两者之差也逐渐增大.最后通过仿真计算和实测数据验证了理论分析的正确性.     

水中物体的视深度

在空气中观察放在水中的物体,物体的视深比实深浅,这是一个折射成像问题,在一般教科书中给出了定性的解释,而未作定量分析。文献[1]用分区域的方法讨论了虚像的直移和侧移的定量计算问题,但所给直移和侧移的计算公式涉及区域中对应的两个人射角和两个折射角,公式较为复杂。本文利用折射定律的微分形式,导出了水面下实深为h的物体,通过水面折射所成虚像点的位置坐标是折射角（或人射角）的单值函数。1平面折射成像平面折射成像问题比较复杂。我们知道,水下点光源向不同方向发出的光线经过水面折射,其折射光线的反方向延长线并不相…     

远场高斯平面波折射时光斑演化特性的研究

讨论了高斯光束的远场行为,给出了传播方向为任意方向、等相面为平面、幅度呈高斯分布的高斯平面波的一般表达式.分析了高斯平面波在介质分界面处的反射与折射现象:其波矢满足均匀平面波的折射反射定律,振幅最大值满足均匀平面波的菲涅尔公式.但光斑将发生演化,由圆形演化为椭圆,椭圆光斑的长短轴取决于入射介质和折射介质的折射率之比.最后给出了入射光的场强同时包含垂直入射面分量和平行入射面分量时反射波与折射波的一般表达式.     

反对称介质-金属结构中的表面等离激元

利用反对称半无限介质-金属结构实现了表面等离激元的高反射率。计算了反对称半无限金属-介质结构中正入射和斜入射表面等离激元的反射和透射。限制介质的厚度, 将电磁场表示成各离散本征模式的叠加, 根据边界条件得到反射系数和透射系数矩阵。 介质厚度趋于无穷时, 得到反对称半无限介质-金属结构中表面等离激元反射系数和透射系数的近似解析表达式, 计算结果与数值解相吻合。最后分析了斜入射表面等离激元的反射率和透射率与入射角的关系。     

折射棱镜最小偏向角论证及其在光学仪器中的应用

折射棱镜是通过两个折射表面对光线的折射进行工作，入射光线入射到折射棱镜上，经两折射面的折射，出射光线和入射光线产生偏折，出射光线和入射光线的夹角δ称为偏向角．当折射棱镜折射角很小时，称之为光楔．在光学仪器中，光楔应用很多，最常用的是将两块相同的光楔组合在一起相对转动，用以产生不同的偏向角．在计量仪器中，某些测微目镜应用了双光楔系统，靠改变两光楔的相对位置，通过光楔的较大移动获得像点的微量位移，达到测微目的．     

非寻常光在单轴晶体薄膜中的反射-透射研究

通过对非寻常光在光轴平行于入射面的单轴晶体中传播情况的分析,研究了光轴平行于入射面时,非寻常光在单轴晶体薄膜中的反射与透射特性.根据入射光、反射光和折射光之间的相位匹配条件,利用单轴晶体的折射率面和非寻常光光线与光波法线的关系,得到单轴晶体光轴平行于入射面时其表面的边界条件.然后根据晶体内部前后表面处电场量的相位关系,联系两表面处的边界条件,计算了单轴晶体薄膜的反射率与透射率.应用得出的计算方法,计算了石英(正晶体)薄膜和铌酸锂(负晶体)薄膜的透射率和折射率随光轴角度的变化关系.结果表明,计算方法正确,不仅适合正晶体对负晶体也适用,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.     

单轴晶体中e光折射规律的进一步研究

采用一套较为简明的公式对各向异性的单轴晶体中入射光和折射的非常光 ( e光 )的关系作了进一步研究 ,导出了在两种典型的情况下入射角和晶体中相应参数之间关系的表达式 ,从而使 e光在晶体中传播的物理图像变得更加具体和清晰     

光轴任意取向单轴晶体斜入射工作状态的两个实验问题

对于单轴晶体的斜入射，因为ｏ、ｅ光光线的折射角不同，ｏ、ｅ光光线主截面处相互垂直相交状态有一偏离，它直接导致ｏ、ｅ光光线的偏振方向不互相垂直；另外因为ｅ光波矢与光线矢方向的不一致，使得折射ｅ光线并不总是在入射面内传播，而是向入射面外有所偏离。     

两单轴晶体界面上光的折射

对两单轴晶体交界面上光的折射，根据光的电矢量满足的边界条件，得到了波法线满足的折射公式，同时，根据度规光学中光线径迹的零测地线方程导出的Fermat原理，推得了光线遵从的折射定律。文章所得解析公式完全可以确定折射光的波法线和光线的方向。     

复合晶体中偏振光传播方向的普遍计算

本文就光在复合单轴晶体内任意两单轴晶体分界面上的反射和折射,求得了复合晶体中偏振光传播方向的普遍计算公式,为研究新的晶体光学器件提供了一个依据。     

高斯波在媒质界面上的反射和折射

应用平面波谱分析法和菲涅耳公式，导出了高斯型电磁波入射到一平面媒质界面后反射波和折射波的积分公式，在傍轴近似下得到了反射波和折射波的近似解析解。从结果中可以看出，当入射高斯波是圆型高斯波时，反射波和折射波一般是椭圆型高斯波。     

自然光入射时反射及折射光的偏振态与入射角之关系

应用菲涅耳公式对自然光入射时反射及折射光的偏振态与入射角之关系进行了讨论。发现对于反射光来说,在布儒斯特角两侧平行入射面的光振动与垂直入射面的光振动振幅之比不是一个对称关系;对于折射光来说,平行入射面的光振动与垂直入射面的光振动振幅之比是单调上升的。     

椭圆偏振光折反射时特性分析

以菲涅耳公式为基础,详细分析和讨论了椭圆偏振光在界面上发生折射、反射时,折射、反射椭圆偏振光的长短轴、方位角、旋光性等特性随入射角变化的规律.