菲涅尔系数

发表时间：2024-07-28 10:35:55 来源：网友投稿

（Fresnel coefficients）是光学中描述光线在介质界面上反射和透射的系数。这些系数由奥古斯丁·菲涅尔（Augustin-Jean Fresnel）在19世纪提出，用于解释光线在介质之间传播时的行为。

当光线从一个介质进入另一个介质时，一部分光线会被反射回去，而另一部分则会透射到第二个介质中。菲涅尔系数描述了反射和透射光的振幅比例。

对于平行入射的光线，菲涅尔系数包括两个部分：反射系数（reflection coefficient）和透射系数（transmission coefficient）。反射系数表示反射光的振幅与入射光的振幅之比，透射系数表示透射光的振幅与入射光的振幅之比。

具体来说对于垂直入射的光线，反射系数（R）和透射系数（T）可以通过介质的折射率（n₁、n₂）和入射角度（θ₁）来计算。这些系数的计算基于麦克斯韦方程组和边界条件。

对于垂直入射的情况，反射系数和透射系数的计算公式如下：

反射系数 R = ((n₁ * cos(θ₁) - n₂ * cos(θ₂)) / (n₁ * cos(θ₁) + n₂ * cos(θ₂)))²

透射系数 T = (4 * n₁ * n₂ * cos(θ₁) * cos(θ₂)) / ((n₁ * cos(θ₁) + n₂ * cos(θ₂)))²

其中θ₂ 是透射角度，可以使用斯涅尔定律计算：n₁ * sin(θ₁) = n₂ * sin(θ₂)

对于非垂直入射的光线，计算菲涅尔系数稍微复杂一些，需要考虑入射角度和偏振状态等因素。

菲涅尔系数在光学中具有广泛的应用，尤其在界面反射、薄膜光学和光学涂层等领域中起着重要的作用。

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