Accessibility navigation
Andre indfaldsvinkelvirkninger
Refleksion og brydning af plane bølger ved en grænse mellem to medier med forskellige egenskaber er velkendte, efter Snells lov og Fresnel-formlerne. En plan bølge, der falder ind på en dielektrisk diskontinuitet, opdeles i to bølger; den transmitterede bølge fortsætter ind i det andet medium og den reflekterede bølge forplanter sig tilbage i det indfaldende medium, hvorfra følgende relation er afledt.
n1 sin θi = n1 sin θr = n2 sin θt (2-30)
hvor θi, θr og θt er de indfaldende , reflekterede og transmitterede vinkler, og n1 & n2 er brydningsindekset for det indfaldende og det transmitterede medium. Da (θr = θi) så er den transmitterede vinkel θt ind i det andet medium defineret som :
Og selv om dette gælder for alle former for elektromagnetisk bølgeudbredelse, afhænger de dynamiske egenskaber af reflekterede og transmitterede bølger, såsom intensitet, faseændringer, polarisationsvirkninger helt af den specifikke karakter af bølgeudbredelsen og grænsefladeforholdene. Ved en ubelagt substratgrænse med en plan bølge, der falder ind i en skrå vinkel, opdeles de elektriske og magnetiske feltvektorer i to polariseringskomponenter, der er parallelle (p) og vinkelrette (s) på det indfaldende plan. Både de transmitterede og reflekterede polariseringskomponenter kan beregnes separat for hver orientering og derefter kombineres for at opnå en resulterende middelpolariseringseffekt.
P-bølgen er også kendt som en TM-bølge, (da magnetfeltvektoren H er tværgående i forhold til det indfaldende plan), og s-bølgen er alternativt kendt som en TE-bølge, (da den elektriske feltvektor E er tværgående i forhold til det indfaldende plan). Fresnel-reflektions- og transmissionskoefficientformlerne for disse s- og p-polariseringer er :
s-polarisering
p-polarisering
Disse formler giver forholdet mellem amplituden af de reflekterede og transmitterede bølger i forhold til amplituden af den indfaldende bølge. Den samlede energi, der reflekteres fra grænsen og transmitteres ind i substratet, er kvadratet på Fresnel-koefficienterne.
Fresnelkoefficienterne rs , rp, ts , tp ændrer sig forskelligt som funktion af indfaldsvinklen, idet s-bølgens refleksionsevne altid er større end p-bølgens. Refleksionsgraden for p-polarisationen falder til nul ved en bestemt vinkel (Brewster’s vinkel). Ved denne bestemte vinkel står resultatet af Fresnel-refleksbølgen (rp) og den brækkede transmissionsbølge (tp) i en vinkel på 90° i forhold til hinanden, hvilket giver en reflekteret stråle, der er plan polariseret i indfaldsplanet med svingninger parallelt med overfladen og en elektrisk vektor vinkelret på polarisationsfladen. Den vinkel, hvor dette sker, er givet ved θB = tan-1 n2 / n1 , som for Ge, Si, CdTe, ZnSe og ZnS er på vinkler på henholdsvis 76,0°, 73,6°, 69,5°, 67,4° og 65,6°.
Substratoptisk teori
- Indledning
- Absorptions- og extinktionskoefficientteori
- Fri inkohærent intern refleksion uden tab
- Inkohærent multipel intern refleksion
- Reduceret substrat-temperaturvirkninger
- Indfaldsvinkelvirkninger
- Total intern refleksion
- Koherens af multiple interne refleksioner