Отражение и преломление плоской электромагнитной волны

Оптической характеристикой вещества, как известно, является комплексный показатель преломления

Таким образом, по измеренным оптическим характеристикам и k могут быть легко вычислены электрические характеристики е и tg б.

При измерении оптическими методами регистрируется коэффициент отражения от поверхности образца или коэффициент прозрачности слоя исследуемого вещества. Рассмотрим некоторые соотношения, имеющие место при отражении и прохождении плоской волны через плоскую границу раздела воздух – диэлектрик.

Падающая, отраженная и преломленная волны связаны граничным условием: тангенциальные составляющие £ и Я должны быть непрерывными на границе, разделяющей две среды. Первое условие означает, что сумма амплитуд тангенциальных составляющих падающей и отраженной волн должна быть равна амплитуде тангенциальной составляющей преломленной волны. Это условие приводит к уравнениям Френеля. Второе условие, устанавливающее равенство фаз на границе раздела, называется законом отражения и преломления. Для волны ТЕМ эти два условия однозначно определяют направление, интенсивность и поляризацию преломленного и отраженного луча в зависимости от свойств обеих граничных сред.

Отношение амплитуд отраженной и падающей волн на границе раздела называют коэффициентом отражения:

Соответствующее отношение для преломленной и падающей волн называется коэффициентом прохождения.

Обозначим индексами пир компоненты векторов Е и Н поля, нормальную и параллельную плоскости падения, т. е. плоскости, которая проходит через направление падающего луча и перпендикуляра к поверхности раздела.

Тогда уравнение Френеля для коэффициентов отражения и прохождения могут быть записаны в виде.