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Effets de l’angle d’incidence
La réflexion et la réfraction des ondes planes à une frontière entre deux milieux de propriétés différentes sont bien connues, suivant la loi de Snell et les formules de Fresnel. Une onde plane incidente sur une discontinuité diélectrique est divisée en deux ondes ; l’onde transmise se propageant dans le second milieu et l’onde réfléchie se propageant à nouveau dans le milieu incident, d’où la relation suivante.
n1 sin θi = n1 sin θr = n2 sin θt (2-30)
où θi, θr, et θt sont les angles incident , réfléchi et transmis, et n1 & n2 sont les indices de réfraction des milieux incident et transmis. Comme (θr = θi) alors l’angle transmis θt dans le second milieu est défini comme :
Bien que cela soit vrai pour toutes les formes de propagation des ondes électromagnétiques, les propriétés dynamiques des ondes réfléchies et transmises, telles que l’intensité, les changements de phase, les effets de polarisation dépendent entièrement de la nature spécifique de la propagation des ondes et des conditions d’interface. À la frontière d’un substrat non revêtu avec une onde plane incidente à un angle oblique, les vecteurs de champ électrique et magnétique sont divisés en deux composantes de polarisation qui sont parallèles (p) et perpendiculaires (s) au plan incident. Les composantes de polarisation transmises et réfléchies peuvent être calculées pour chaque orientation séparément, puis combinées pour produire un effet de polarisation moyen résultant.
L’onde p est également connue sous le nom d’onde TM, (car le vecteur champ magnétique H est transversal au plan d’incidence), et l’onde s est alternativement connue sous le nom d’onde TE, (car le vecteur champ électrique E est transversal au plan d’incidence). Les formules des coefficients de réflexion et de transmission de Fresnel pour ces polarisations s et p sont :
s-polarisation
p-polarisation
Ces formules donnent le rapport de l’amplitude des ondes réfléchies et transmises par rapport à l’amplitude de l’onde incidente. L’énergie totale réfléchie par la frontière et transmise dans le substrat est le carré des coefficients de Fresnel.
Les coefficients de Fresnel rs , rp, ts , tp évoluent différemment en fonction de l’angle d’incidence, la réflectance de l’onde s étant toujours supérieure à celle de l’onde p. La réflectance de la polarisation p tombe à zéro à un angle déterminé (angle de Brewster). À cet angle particulier, le résultat des ondes de Fresnel de réflectance (rp) et de transmission réfractée (tp) forment un angle de 90° l’une par rapport à l’autre, ce qui produit un faisceau réfléchi qui est polarisé dans le plan d’incidence avec des oscillations parallèles à la surface et un vecteur électrique perpendiculaire au plan de polarisation. L’angle auquel cela se produit est donné par θB = tan-1 n2 / n1 , qui pour Ge, Si, CdTe, ZnSe et ZnS sont à des angles de 76,0°, 73,6°, 69,5°, 67,4° et 65,6° respectivement.
Théorie optique du substrat
- Introduction
- Théorie du coefficient d’absorption et d’extinction
- Réflexion interne incohérente sans perte
- Réflexion interne multiple incohérente
- Substrat réduit.température
- Effets de l’angle d’incidence
- Réflexion interne totale
- Cohérence des réflexions internes multiples
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