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全反射与全透射
全反射与全透射1.全反射与临界角问题：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的电磁现象称为全反射。当条件：（非磁性媒质，即 ）由于透射波电场为θi>θc时，透射波仍然是沿分界面方向传播，但振幅在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。例6.3.1一圆极化波以入射角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于±π/ 2，因此反射波是椭圆极化波。解：临界角为可见入射角θi＝π/ 3大于临界角θc＝π/ 6，此时发生全反射。例6.3.2下图为光纤的剖面示意图，如果要求光波从空气进入光纤芯线后，在芯线和包层的分界面上发生全反射，从一端传至另一端，确定入射角的最大值。解：在芯线和包层的分界面上发生全反射的条件为由于所以故2.全透射和布儒斯特角——平行极化波发生全透射。当θi＝θb时，Γ//=0全透射现象：反射系数为0 ——无反射波。布儒斯特角（非磁性媒质） ：讨论产生全透射时， 。在非磁性媒质中，垂直极化入射的波不会产生全透射。任意极化波以θi＝θb入射时，反射波中只有垂直极化分量——极 化滤波。θb的推证例6.3.3一平面波从介质1斜入射到介质与空气的分界面，试计算：（1）当介质1分别为水εr＝81、玻璃εr＝9和聚苯乙烯εr＝1.56时的临界角θc；（2）若入射角θi=θb，则波全部透射入空气。上述三种介质的θi=？解：水玻璃聚苯乙烯介质临界角布儒斯特角6.4.1垂直极化波对理想导体表面的斜入射设媒质1为理想介质，媒质2为理想导电体，即则媒质2的波阻抗为此结果表明，当平面波向理想导体表面斜投射时，无论入射角如何，均会发生全反射。因为电磁波无法进入理想导体内部，入射波必然被全部反射。媒质1中的合成波合成波是沿x方向的行波，其振幅沿z方向成驻波分布，是非均匀平面波；合成波电场垂直于传播方向，而磁场则存在x分量，这种波 称为横电波，即TE波；合成波的特点在 处，合成波电场E1=0，如果在此处放置一块无限大的理想导电平面，则不会破坏原来的场分布，这就意味着在两块相互平行的无限大理想导电平面之间可以传播TE波。合成波的平均能流密度矢量Oxz能流密度的平均值已知垂直极化平面波的各分量分别为求得

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