電磁気学特論(SPM)
第2章 電磁波の反射,屈折
平面波の電磁場分布
TE波(s偏光)の定義(東工大平野先生のページへ)
TM波(p偏光)の定義(東工大平野先生のページへ)
誘電率の異なる境界における反射(Fresnel反射)
誘電率の小さい媒質から大きい媒質へ波が入射するときは,境界が「節」になる.いわゆる短絡端反射.図は,電場強度の時間変化を表す.
誘電率の大きい媒質から小さい媒質へ波が入射するときは,境界が「腹」になる.いわゆる解放端反射.図は,電場強度の時間変化を表す.
電磁波の斜め入射によるFresnel反射.実際には入射波と反射波が定在波を作ることに注目しよう.
TE波(s波).電場強度の自乗を山の高さとしてスカラ量で表している.
角度を増やしていくと反射波が増え,定在波の波高が高くなることが分かる.
TE波(s波).電場強度の自乗を山の高さとしてスカラ量で表している.
ところが,この入射角では,TM波は全く反射が起こらない.Brewster角による入射条件が成立しているためである.
TM波(p波).電場強度の自乗を山の高さとしてスカラ量で表している.
境界で山の高さが連続でないのは,電場の境界条件は「接線方向が連続」であるのに対して,グラフの山の高さは電場の絶対値を表しているため.
入射角が臨界角を超えると,反射波はもはやn=1の媒質を伝搬することは出来ない.しかし,良く見ると電場は境界ですぱっと切れるわけではなく,n=1の媒質にもはみ出していることが分かる.これがいわゆるエバネッセント波である.
エバネッセント波のPoynting vectorは境界に平行であることに注意しよう.
λ/4反射防止膜の原理