复习: 若光波沿(x,B,y)所确定的方向传播则 E=Eo expiiart-2rv (ax+角y+z) H N=n-k复折射率N= ,这是的另一种表达式 r×E 称为光学导纳 H1=NV×E1 仿照光纳定义,n的定义为: Htn=07× TaneT=mk×Ean
复习： N=n-ik 复折射率 称为光学导纳 ，这是N的另一种表达式 r E H N = ( ) 1 1 E1 H = N k ( ) ( ) + + − − tan = tan tan = − tan H k E ;H k E 仿照光纳定义，的定义为： ( ) ( ) = − x + y + z N E E i t r 2 0 exp 若光波沿 ， ， 所确定的方向传播则：
薄膜光学,基础理论 复习: 平面电磁波理论反射和折射定律 结论: 6=0 Nasin e=m sin e 菲涅尔折射定律 它不仅适用于介质,同样适用于金属
薄 膜 光 学——基础理论 平面电磁波理论——反射和折射定律 0 0 1 1 0 sin sin N N r = = 结论： ---菲涅尔折射定律 它不仅适用于介质，同样适用于金属。 复习：
簿膜光学基础理论 光在两种材料交界面上的反射 仿照光纳定义,m的定义为: Htn=n× Tanh=n7(k×E 振幅反射系数:770=7 光光 COS 6 N*cOS日 光能的反射率: R=20-n 7b+n)(7+n
薄 膜 光 学——基础理论 光在两种材料交界面上的反射 − − = + − = cos , cos 0 0 1 s N p N r 光 ： 光 ： + − • + − = 0 0 1 0 0 1 光能的反射率： R 振幅反射系数: ( ) ( ) + + − − tan = tan tan = − tan H k E ;H k E 仿照光纳定义，的定义为：
薄膜光学。基础理论 布儒斯特角 N 对于p-光:r cos e cos e 0 N cose cos e 当分子为零反射为零,这一入射角称为布儒井特角 N tan e B-布儒斯特角 N
薄 膜 光 学——基础理论 布儒斯特角 当分子为零反射为零，这一入射角称为布儒斯特 角 对 于 光 ： = − + − = 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 tan ; cos cos cos cos N N N N N N p - r 布儒斯特角
簿膜光学基础理论 第二种介质为吸收时的情况 当第二介质是吸收介质,菲涅尔公式也是有效的,不同 的只是这种介质的折射率N为复数:N=n-ik由菲涅耳定律 bo sn 00=(n,-ik)sin 0, SIn sin 0=-o ik 可见9为复数,除O。=B1=0时,9不再为折射角; 当0=0,=0时,=5=假+诉 no+n,-ik
薄 膜 光 学——基础理论 当第二介质是吸收介质，菲涅尔公式也是有效的，不同 的只是这种介质的折射率N为复数:N=n-ik 由菲涅耳定律 ( ) n n ik n n ik r r n ik n n n ik p s + − − + = = = = = = − = = − 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 sin sin sin sin 当 时 ， 可 见 为复数，除 时 ， 不再为折射角； 第二种介质为吸收时的情况
簿膜光学基础理论 第二种介质为吸收时的情况 当O≠O时情况要复杂的多 rsJeios= no cos o i ose no cos 0o+NIcos 0 n cos0,- cos e 可见 ncOs1+N1cos8。和r 都是复数 的 辐角是反射的位相变化 反射率由模的平方确定
薄 膜 光 学——基础理论 第二种介质为吸收时的情况 反射率由模的平方确定 辐角是反射的位相变化， 可 见 、 都是复数， 和 的 当 时情况要复杂的多 s p p s i p p i s p s s i p p i s s r r r r e r r e n N n N r r e n N n N r r e = = + − = = + − = = 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 cos cos cos cos cos cos cos cos 0
2膜光学基础理论 R 180 波长为 0.8 546m的 光入射到金 0.了 属A9和cu 上的情形 图1-16在空气一金属界面处反射 图1-17反射相移φP和q以及 率和随角的变化 位相差4一甲一中P随的变化
薄 膜 光 学——基础理论 波长为 546nm的 光入射到金 属Ag和Cu 上的情形
簿膜光学基础理论 第二种介质为吸收时的情况 不管入射角如何,反射光的位相变化不 再是0或1800而是它们中间的某一角度 同时s分量和P分量之间有一个不为0的 相对位相差,因而当入射光为线偏振光在吸 收介质上反射后通常成为椭圆偏振光,正 是基于这种认识,利用反射光的椭圆偏振 测量就可确定吸收介质的光学常数
薄 膜 光 学——基础理论 不管入射角如何，反射光的位相变化不 再是00或1800而是它们中间的某一角度, 同时s—分量和P—分量之间有一个不为0的 相对位相差, 因而当入射光为线偏振光在吸 收介质上反射后通常成为椭圆偏振光， 正 是基于这种认识，利用反射光的椭圆偏振 测量就可确定吸收介质的光学常数。 第二种介质为吸收时的情况
簿膜光学基础理论 光学薄膜系统特性计算 本节主要内容 单层膜反射率及其特征矩阵 膜系的等效光纳及特征矩阵 薄膜的反射、透射、吸收 光学薄膜的透射定理
薄 膜 光 学——基础理论 本节主要内容： ➢单层膜反射率及其特征矩阵 ➢膜系的等效光纳及特征矩阵 ➢薄膜的反射、透射、吸收 ➢光学薄膜的透射定理 光学薄膜系统特性计算
簿膜光学基础理论 单层膜的反射 在膜层内b界面上: 入射平面波前 B=[1+B=×E)=k 上b N 入射媒质 界面a E6=Ehb+Eb:kxE=k×Eb+×E 膜层几 何厚度 膜层 界面b H +k×E 基片 2k×Ew1 膜层界 面法线 H2 2k×E1 b +k×Eb h
薄 膜 光 学——基础理论 单层膜的反射 ( ) ( ) b b b b b b b b b b b b b b b b b k E H k E k E H k E E E E k E k E k E H H H k E k E = − + = + = + = + = + = − − + + − + − + − + − 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 在膜层内b界面上：