ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Непоглощающие среды из "Отражение света " Формулы (3.22) и (3.23) позволяют полностью описать отраженную волну. Однако для понимания физического механизма возникновения этой волны, баланса и направления движения энергии при отражении необходимо проанализировать характер и конфигурацию поля в отражающей среде 2. [c.81] В ряде случаев некоторые практически важные стороны процессов удобно рассмотреть (так же, как и, выше) на основе феноменологической теории, хотя она здесь дает общие итоги всего процесса в целом, без анализа цепи превращений энергии ). [c.81] При падении плоской волны на границу раздела двух прозрачных сред при П П2 отраженная и преломленная волны, как видно из 1, представляют однородные волны векторы Е и Н лежат в одной плоскости, перпендикулярной к 8 и к, и поляризованы одинаково. Электрическая и магнитная энергии в них равны (приложение I). [c.81] ПО направлениям совпадают с 8, 8 , 8 т. е. лежат соответственно в плоскостях падения (рис. 33, а), отражения и преломления. [c.82] Это означает, что ка направлен по N. а кй лежит в поверхности раздела (рис. 33, б, в) плоскость к параллельна плоскости падения. [c.83] Таким образом, волны неоднородны, и затухают вглубь среды 2. Фаза распространяется ) вдоль поверхности раздела, служащей как бы своеобразным волноводом,— поверхность равных фаз перпендикулярна плоскости падения и поверхности раздела. [c.83] Зависимость напряженности поля у поверхности раздела от угла падения может быть рассчитана по приведенным формулам. [c.83] Как легко убедиться, у непрерывны при переходе границы, а Ел претерпевает разрыв, значение его у границы со стороны среды 2 получается из гумножением на ttf/ttf, При фкр оно равно 2Щ2 в среде 1 и 2 2i в среде 2. [c.84] На рис. 34 показаны результаты расчетов для границы Si — воздух. [c.84] На рис. 35 показаны эти отношения, а также /Д (для равных Ей). Вглубь среды 2 поле спадает, очевидно, экспоненциально глубина проникновения — наибольшая у критического угла и с ростом ф спадает по-разному для EJ и Ец. [c.84] Измерения глубины проникновения I поля в менее плотную среду 2 были произведены [4] наиболее точно — со счетчиком фотонов значение I достигает порядка 10Я, у критического угла оно наибольшее и с ростом ф спадает по-разному для Ед и Е,, согласие теории с опытом достаточно хорошее (см. 8). [c.84] Отметим предварительно, что наличие ничтожного поглощения в среде 2 (менее плотной) резко меняет конфигурацию всего поля, полное внутреннее отражение практически исчезает (это было видно также из рис. 5, 13 и 14). [c.84] Поскольку волны в среде 2 неоднородны, их электрическая энергия не равна магнитной 5 ,. Их соотношение зависит от характера поляризации. В работе [015] показано, что отношение 5э / Э — наименьшее при Е линей 1ом, и наибольшее— при Н линейном. [c.85] Из формул Френеля видно, что при E=E l или Е=Ец отраженная и преломленная волны имеют такл е компоненты лишь в той же плоскости эллиптическая поляризация отраженной волны возникает только, если в Е присутствуют обе компоненты. Рассмотреть картину подробно удобнее, получив отдельно выражение потоков энергии для ТЕ- и ТМ-волн, возникающих соответственно при Е=Е 1 и Е=Е . [c.87] Впервые это было показано, видимо, в работе [015], а предсказано А. И. Садовским. [c.87] Следует иметь в виду, что потоки энергии этих двух типов волн неаддитивны, т. е. в смешанной волне в S будут перекрестные (интерференционные) члены. [c.88] Фазовые соотношения при полном внутреннем отражении рассматривались в последнее время в работах [7, 8]. Рассчитана скорость распространения энергии при полном внутреннем отражении в среде 2 показано, что скорость немонотонно меняется с углом падения и проходит через максимум при ф=0 и ф р (о=с), оставаясь меньше с при всех других ф, как и следует ожидать (ср. также [9]). [c.88] В связи с этим нужно отметить, что при падении сферической волны фронт отраженной при полном внутреннем отражении волны не будет сферическим, возникнут некоторые аберрации в результате сдвига фаз, различного для разных углов падения и поляризаций. [c.88] Вернуться к основной статье