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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 基础物理 » 垂直入射的偏振光 如何费解出p、s光？
北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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风临雪

银虫 (小有名气)

[求助] 垂直入射的偏振光 如何费解出p、s光？ 已有3人参与

如题，当一束偏振光（空气中）入射到一个晶体表面（表面光滑，折射率大于1），我们以入射光线和法线为一个面，由此分解出s和p光。

但是当入射光线与晶体表面垂直时，怎么分解出s、p光呢？
我认为用取极限的方式来确定s和p光不合适。

大家一起讨论吧。
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1楼 2012-12-20 21:18:02
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风临雪

银虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by tyjhit at 2012-12-22 03:25:10
垂直时，我觉得入射面只能自己定义了。
一般来说人们关心的是在某个方向的电场强度，你想要知道哪个方向，就要定义入射面。...

若是自己随意选定一个就会出现类似下面的问题：

1.当选取的入射面包含了全部的振动分量，也就是选线偏振所在的方向与光线所构成的面为入射面，那么此时可以认为光为p光，反射时无半波损（光疏到光密）。
2.若选取的入射面恰好垂直于偏振方向，那么可认为此时是s光，反射为半波损。

出现了上述矛盾，这个该如何解释呢？

我个人认为应该是存在本征方向，而不是随意分解，但我自己不会论证。相互交流吧
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6楼2012-12-22 19:18:41
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taiyisanxian

铜虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

引用回帖:
6楼: Originally posted by 风临雪 at 2012-12-22 19:18:41
若是自己随意选定一个就会出现类似下面的问题：

1.当选取的入射面包含了全部的振动分量，也就是选线偏振所在的方向与光线所构成的面为入射面，那么此时可以认为光为p光，反射时无半波损（光疏到光密）。
2.若选 ...

楼主说的难题，跟我之前关注的点不一样
（1）我当时关注的是反射光的强度受入射光偏振态的影响，结果是正入射时反射光对 s 和 p 光不知怎么算了，后来发现是一般最终公式里都是角度表示，即默认用了 n2/n1=sinθ1/sinθ2，当入射和折射射角都是0 时，这个公式替换在常用的透过率的表示里就有问题了，0/0等于多少？换回去n1、n2之后发现对的了，而且Rp=Rs，也就是发射强度和偏振无关
（2）楼主说的难题，是正入射时似乎任意一个包含入射光线的面都可以选作“入射面”，所以p s 的分解就无从界定了。我想就物理概念上说，这时反射是否有半波损失应该是确定的。可能问题在于方向定义上，好像rs 或 rp符号变化时说明半波损？记不清了，楼主参考了推演下。有结论了也烦请告知下，谢谢
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10楼2015-06-24 22:33:01
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普通回帖

tyjhit

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
华丽的飘过: 金币+2, 3q 2012-12-21 04:48:33
貌似s和p光的分离决定于，入射光的方向与晶体的主轴的去向，而不是晶体表面。（表面可以有不同的切法）
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2楼2012-12-21 02:58:14
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dgzhao

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
华丽的飘过: 金币+1, 3q 2012-12-24 08:42:23
2楼正解，这个问题跟入射光线与光轴的夹角有关，还与主平面有关，详细讨论起来其实比较复杂。至于如何分解，通过惠更斯原理画图就可以得到了。
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牛顿第一定律：不给力就不停或不动；牛顿第二定律：给力就加速；牛顿第三定律：你给我力的同时，我也给你力
3楼2012-12-21 09:49:17
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风临雪

银虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by tyjhit at 2012-12-21 02:58:14
貌似s和p光的分离决定于，入射光的方向与晶体的主轴的去向，而不是晶体表面。（表面可以有不同的切法）

你说的是o光和e光吧？
是我描述的不清楚。
问题应该是这样：推导菲涅尔反射率的时候，求出了p，s光的反射率。但是在分解过程中，入射面（由入射光和晶体表面的法线所构成）确定了s、p光。但是当垂直时，已经不存在唯一的一个入射面了，因为此时法线与入射光方向相同。
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4楼2012-12-21 18:34:03
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tyjhit

木虫 (小有名气)
★
华丽的飘过: 金币+1, 3q 2012-12-24 08:42:38
引用回帖:
4楼: Originally posted by 风临雪 at 2012-12-21 18:34:03
你说的是o光和e光吧？
是我描述的不清楚。
问题应该是这样：推导菲涅尔反射率的时候，求出了p，s光的反射率。但是在分解过程中，入射面（由入射光和晶体表面的法线所构成）确定了s、p光。但是当垂直时，已经不存 ...

垂直时，我觉得入射面只能自己定义了。
一般来说人们关心的是在某个方向的电场强度，你想要知道哪个方向，就要定义入射面。
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5楼2012-12-22 03:25:10
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52光工

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

惠更斯原理画图就可以分解出，另外还有斯涅耳作图法

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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7楼2013-01-05 00:27:19
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xjyxd

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

S光和p光是偏振方向相对入射面而言，在各向同性介质表面就可确立这两个概念，而o光e光在各向异性晶体内部D相对光轴，两者不是一回事。当垂直入射时，P和S偏振反射透射完全相同，没有必要区分
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8楼2014-10-22 20:47:43
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godchenkun

银虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

楼主搞混了概念：
1、s光与p光是光矢量（即电矢量）相对于入射面而言，位于入射面内的光矢量分量为p光，垂直于入射面的分量为s光。
2、对晶体而言，根据光矢量相对晶体主轴的夹角可分解为沿主轴方向的e光和垂直于主轴方向的o光，两者具有不同的折射率。
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9楼2015-04-27 14:19:38
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