古斯-汉欣效应在临界角附近的能流

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当一有限宽的光束从光密介质以大于临界角的入射角入射到光疏介质的界面时,实际的反射光线相对于几何光学中预言的反射光线发生了位置上的偏移,这就是古斯-汉欣位移。本论文考虑一无限大介质分界面,当一束光由光密介质入射到光疏介质时,在临界角附近,入射面内的时间平均坡印廷矢量。在探讨界面时间平均坡应廷矢量情况时,可以使用平移法计算反射电场和磁场,但是平移法只在入射角θ0减去临界角θc大于0.3°的情况(即:θ0-θc>0.3°)下才有效,而本论文考虑的是入射角减去临界角小于0.3°的情况下(即:0<θ0-θc<0.3°),入射面内的时间平均坡印廷矢量。我们采用的入射光束满足以下条件:垂直于传播方向是一个高斯型波包;偏振方向平行于两介质的分界面。在此入射光束下分别计算出入射面的电场、磁场以及时间平均坡印廷矢量,并数值展示了TM偏振情况下相对应的能流线图。发现在忽略入射光场和反射光场的干涉项时,能流曲线是光滑的,在加入入射光场和反射光场的干涉项时,能流曲线变得不光滑,有许多小的突起。在这两种情况反射能流宽度都变窄,而在平移法讨论的能流问题中,反射能流与入射能流的宽度是不会发生变化的。
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