為什麼我理解不了光的全反射?

時間 2021-05-08 12:44:35

1樓:王子祺

我覺得簡單來說就是物理模型過於簡單了,假設了無限大的平面波。對於無限大平面波來說入射功率與出射功率(注意不是功率密度)都是無限大的,中間的有限大功率的能量轉移可以忽略。

先占個坑,有空用有限寬度平面波算算看。

2樓:徐Chris

如果僅假設無吸收介質,且僅考慮線性響應,入射和反射能流在穩態過程中守恆。但介面無表面導波。透射介質內介面附近有衰逝波,能量密度非零,但無導波,無散射體在附近就沒能量輸運。

你的Poynting Vector公式不能用於介面模,因為介面無厚度,你無法正確取極限。你看看這個公式的推導。

3樓:郝然

題主自己都寫了,能流的方向是ax是平行於介面的。發生全反射時,電場和磁場的振幅隨垂直於介面方向是指數衰減的,這種波是沿著介面表面傳播的。

4樓:

倏逝波在沿介面方向傳播的能流密度不等於0,在與介面垂著的方向上的能流密度才是0。

入射波的能量等於反射波的能量,通常說的是平均能流密度相等。

但是入射波和反射波是有相位越變的,入射和反射的瞬時能流是不一樣的。

倏逝波是儲存了入射波的能量,但能量早晚還是反射波的。

對於總的過程,入射波與反射波能量總量是相同的。對於某乙個時段,入射波的能流和反射波的能流也是相同的。但從開始到這個時刻,入射的總能量等於反射的總能量加上倏逝波的能量。

【大概是這個樣子吧,學渣也不是絕對確定的說。。。

5樓:白如冰

我認為 @劉順發 的答案是正解。

菲涅爾公式在是按照波束寬度無限寬的平面波模型推導的,介面上一點的反射波平均能流等於入射波平均能流,但是這一點的反射波能流並不全部來自這一點的入射波,有一部分來自更早的入射點的波。

所以在有限波束寬度的情況下,會出現Goosnchen effect

6樓:Shunfa Liu

在發生全反射時,透射波以倏逝波的形式存在,但用菲涅耳公式進行計算得到的反射率為1,說明透射波雖然有電磁場的存在,但其平均能流等於0。利用古斯-漢森位移可以十分直觀地解釋,全反射時透射波在介面的法線方向的平均能流密度是為0的,而在延介面方向的能流不為0,這使光在反射時從入射到反射有乙個縱向的位移(對分介面來說)。或者可以理解為在發生全反射時的反射面不在分介面,而是在乙個距離分介面距離為d的乙個面,d是倏逝波的穿透深度。

7樓:

你沒算錯,表面是有波。

全反射的物理過程是光先穿過介面平行於表面傳播然後再穿回介面反射回來。

正因為有這一段在表面的傳播過程,所以全反射的光會出現相位損失。

全反射中反射波的相位變化我怎麼覺得書上推導有問題?

黃闖 從數學上說i的定義是負一開根號而不強調它是 sqrt 1 還是 sqrt 1 中的哪乙個,因此從數學上只要保證最後那裡差乙個正負就沒問題,所以這裡應該還是強調全反射有相位差這個性質吧。而且我覺得前和後的差別好像不是測量出來而是定義出來的,因此是否二者等價呢?而那個Hcos H cos H co...

光為什麼碰到物體會反射?

樂廣龍 上面的回答很精確了,但我想從更形象的角度回答看看。首先,題主所述的 碰到物體 在物理上應該理解為,光從一種介質進入另一種介質的特殊情況。根據麥克斯韋的電磁理論,光在不同的傳播介質中有它的傳播形式。現代的光學理論認為光並不是以一條直線傳播的,而是在空間的每一點都四面八方傳播,它之所以表現出方向...

光速不變 為什麼我理解不了?

速度疊加不等於速度相加。兩個速度簡單地加減當然可以很隨意地得到大於光速的值,問題在於這個數值並不表示某個參考係中某個物體的移動速度,因此沒有物理意義。 吳露銘 光在真空中運動,這個光的速度到底是相對於誰的速度,這個問題一直以來是個模糊的問題,沒有解釋清楚。然後相對論又假設光可以同時相對任意慣性系速度...