薄膜干涉中分“振幅”概念的正确理解

本文利用菲涅耳公式讨论了光在两种透明介质界面上反射和折射时，反射光和折射光与入射光振幅及强度的关系，纠正了一些教科书中对“分振幅”概念的错误理解．     

线偏振光通过透明平板介质的强度分析

光通过透明平板介质时会在其上下表面发生反射和折射现象。光的本质是电磁波,由于电磁波是横波,所以光具有偏振的特性,研究偏振光传播过程中振幅和强度的变化对分析偏振态的改变具有重要意义。以最简单的偏振光——线偏振光为例,利用菲涅耳公式对线偏振光入射透明平板介质后振幅和强度的变化进行了讨论。     

自然光透过多层介质时的偏振度与相关因素

主要通过光在两种介质介面反射将产生偏振的现象,利用非磁性介质的菲涅尔公式及入射、反射、折射的能流关系,说明自然光以布儒斯特角入射时,透射光偏振程度与介质层数与折射率的关系。     

全反射时的透射光波场

当光波由透明的光密介质射至光疏介质,并且入射角大于相应的临界角时,要发生全反射。入射光波的能量全部返回光密介质,不再形成通常的折射光波。但这并不意味着入射光波的电磁场就此中断在介质的分界面上,在光疏介质中有透射波的电磁场存在,而且它的辐射能量流密度的时间平均值不等于零。瞬时值一般也不为零。本文讨论光波全反射时,反     

现代光通信

正说现代光通信,我们不得不提光纤通信,不得不详细说说光的全反射原理。如前几期所说,光纤通信是用激光作为信息的载体,并通过光导纤维来传递信息的通信系统,其原理很简单——光的全反射原理。光的全反射,是指光由光密介质(此介质的折射率大)射到光疏介质(此介质的折射率小)的界面时全部反射的现象。那么,什么是折射率?它是光在真空中的传播速度与光在某介质中的传播速度之比。一般情况下,当光到达两个折射率不同的介质的交界面时,部分光折射,也就是说部分光"逃     

一种有效确定多层介质分界面折射点位置的方法

利用电磁波在介质分界面上的折射特性,研究了一种有效确定多层介质分界面上折射点位置的方法.以双层介质为例,介绍了折射点确定原理与常用的"工程算法"的实现,提出了一种双层介质折射点的精确计算方法——"转角法",对各种方法进行了分析比较,并借助工程软件编写相应求解程序对其准确度进行验证.计算结果表明,所提供的计算方法简单有效.     

基于折射补偿的水下结构光三维测量系统

针对结构光技术在水下三维测量中的应用,提出了一种基于折射补偿的水下结构光三维测量方法。考虑到水下三维测量时,由于光线在不同介质交界处发生折射,采用平面网格靶标对系统进行陆上标定的结果不能直接应用,必须进行折射补偿,补偿被测物体在CCD摄像机靶面上成像点的像素坐标,按所建立的水下三维测量模型进行测量。通过实验证明,本文的折射补偿方法有效地克服了折射对水下三维测量的影响,实现了水下结构光高精度三维测量。     

利用强度具有δ阱空间分布的驱动光控制慢光

基于在电磁感应透明介质中超慢光和光信息储存的基本理论和技术,从理论上研究了用一种强度具有δ阱空间分布的控制光来操纵慢光运动,以及不同的控制光参数对慢光运动的影响。结果表明,仅当探测光为确切共振ω=ω0时,才能完全透过介质;增大δ阱的参数β,会使透明窗变窄。     

Q:什么是光的全反射现象?声波有全反射么?

正(读者:罗浩宇)A:光在两种不同的介质中传播速度一般不一样快,在其中光速较快的介质叫光疏介质,在其中光速较慢的介质叫光密介质。当光线从光密介质射向光疏介质时,如果入射的角度超过某一临界角,折射光线将完全消失,全部的光线都被反射,这种现象叫做全反射。比如光在水中传播的速度就大概只有在空气中传播速度的3/4,因此当光线从水底射向空气,并且入射角(入射光线与入射表面法线的夹角)超过48.8°时,光线将全部被反射回水里。声音也是一种波,也存在全反射现象。     

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.     

利用强度具有δ阱空间分布的驱动光控制慢光

基于在电磁感应透明介质中超慢光和光信息储存的基本理论和技术,从理论上研究了用一种强度具有δ阱空间分布的控制光来操纵慢光运动,以及不同的控制光参数对慢光运动的影响.结果表明,仅当探测光为确切共振ω=ω0时,才能完全透过介质;增大δ阱的参数β,会使透明窗变窄.     

平面电磁波在两种介质表面上的反射与折射

以Maxwell方程组为出发点,用简洁明了的理论推导,给出平面电磁波在两种介质表面上的反射与折射是电磁运动规律应用的典型实例,并由此引出了一些重要结论,如半波损失的存在、Brewster角的成因、全内反射的规律等.在对电磁波的传播、电磁波与介质的相互作用等基本规律的认识中,体现电磁学基本规律在信息技术、通信技术中的理论指导意义和其现实意义,由此得出的结论也为深入理解光的反射与折射奠定了基础.     

用光栅测水中的光波长

光的传播速度极快，当光穿过不同介质时，会在介面处发生折射，在介质中，光的速度减小．这里设计了一个实验，可测出光在不同液体中的波长，也可以利用此方法测出不同液体的折射率．     

吸收介质中的费马原理和折射定律

通过定义复有效折射率,获得复光学路径长度,并利用费马原理研究了光在吸收介质界面的折射,获得光通过吸收介质界面时的折射定律。通过数值模拟计算可知：当入射角较大,且吸收介质的虚部较小时,传播的有效折射率可以用复折射率的实部代替计算;衰减的有效折射率随入射角的增大而变大,且虚部越大衰减的有效折射率也越大。     

单轴晶体和各向同性介质交界面上e光的全反射

根据e光光线折射的基本公式，计算和分析了光轴任意取向情况下单轴晶体和各向同性介质交界面上e光的全反射，并对几种特殊情况进行了讨论。     

一个四能级相干驱动原子系统中的多透明窗

研究了在两个相干场驱动下呈现多透明窗特征的四能级原子系统. 该系统是N型四能级模型, 当只存在一个相干场时, 是典型的三能级V模型透明结构, 而在两个相干场的驱动下, 该系统呈现出两个透明窗口, 透明窗的位置、 宽度和吸收高度均可以通过调节驱动场的强度和失谐进行控制. 每个透明窗口在吸收最低时都伴随着高折射, 表明探测光的群速度在每个透明窗口都变慢了.     

利用等频面分析各向异性晶体的双折射

在光学课程的学习中,各向异性晶体的双折射一直是重点和难点.根据基本的电磁场理论,利用等频面对各向异性晶体中的双折射性质进行了直观的分析,计算了e光和o光在各向异性介质界面的反射和折射性质,并利用等频面很好地分析了超材料中的光学负折射.利用电磁仿真软件对单轴各向异性介质中的双折射以及超材料中的负折射现象进行了模拟,加深学生对各向异性介质及其中双折射性质的理解,激发了其学习兴趣,提高了教学效果.     

用具有空间分布的驱动光控制慢光

从慢光的运动方程出发，沿着探测光的运动方向引入两种特殊空间分布的驱动光：“U-型”和“V-型”分布，研究在电磁感应透明介质中，慢光的运动性质，并分别与量子力学中单粒子在方阱中的共振透射和光学黑洞进行类比．     

生活中的物理学--奇妙的偏振光

光是由波构成的,能不同程度地反射,折射和偏转.眼睛平常直接看到的并非是光的全部. 在两块薄膜之间,透明的玻璃纸袋会呈现出色彩纷繁的颜色.转动这些方形的塑料薄膜能使它或者变透明,或者变黑,可以通过一块薄膜看东西,但不能同时看透两块.     

弹性波的反射与折射

在Ｈｏｏｋｅ定律基础上研究了各向同性介质中波在自由面的反射及在两种介质分界面上的反射与折射。得出反射液、折射波的性质与入射波的种类、两种介质的性质及入射角的关系。