16、菲涅耳公式与偏振光的深入探究

菲涅耳公式与偏振光的深入探究

1. 菲涅耳公式相关应用与特性分析

1.1 应用 5.2 操作内容

• 研究大角度下的变化 ：选取不同的 (n_1) 值，从接近 (n_2) 到远小于 (n_2)，研究布儒斯特角和反射系数斜率的变化。将 (n_1 < n_2) 的情况留作后续进一步分析。
• 绘制不同折射率的图形 ：令 (n_1 = 1)，选取两个不同的 (n_2) 值绘制图形。研究大角度（掠射角入射）下反射系数的辐角、布儒斯特角和斜率的变化，比较不同 (n_2) 值差异时曲线的不同。
• 分析透射系数 ：将 (p) 情况和 (s) 情况的透射系数绘制在同一图形上，研究不同 (n_2) 下两者的差异。

1.2 光入射到低密度介质（(n_1 > n_2)）的特性

1.2.1 布儒斯特角

当光入射到低密度介质时，反射和透射系数的总体形状与 (n_1 < n_2) 情况相似，在平行情况中存在布儒斯特角。

1.2.2 临界角和相移

超过布儒斯特角的更大角度，即临界角 (\theta_c)，(r_p) 和 (r_s) 的绝对值曲线趋近于 1，而透射系数减小到 0。临界角之后，(r_p)、(r_s)、(t_p) 和 (t_s) 的辐角都减小。根据折射定律，当入射角超过临界角时，折射角变为虚数，临界角公式为 (\sin \theta_c = \frac{n_2}{n_1})，其中 (n_1) 是折射率较大的介质