物理光學教學中引入廣義斯涅耳定律和菲涅耳公式的嘗試
2024-12-16 00:00:00陳林鄧明張大偉
物理與工程 2024年6期
關鍵詞：物理
摘 要 光學是物理學的重要分支學科，是高校物理類、光學工程類及光電信息類等專業的必修基礎課程。斯涅耳定律和菲涅耳公式是光學教學的重要知識點，但是近期研究發現非均勻界面存在異常折反射現象，傳統的斯涅耳定律不再適用。雖然研究者采用費馬原理推導了廣義斯涅爾定律，可計算非均勻分界面的折反射角度，但是用于計算折反射系數的廣義菲涅耳公式尚未進行探索。本文利用麥克斯韋方程和邊界條件，推導出廣義斯涅爾定律和菲涅耳公式，同時適用于均勻界面/非均勻界面的折反射角度關系的描述以及折反射效率的計算，推導的理論公式與仿真結果一致，證明了廣義斯涅爾定律和菲涅耳公式的正確性。本文為高校光學教學內容的創新提供一種有益嘗試。
關鍵詞 物理;光學;斯涅爾定律;菲涅耳公式;折反射
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