博碩士論文 88226031 詳細資訊




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姓名 王信中( Hsin-Chung Wang)  查詢紙本館藏   畢業系所 光電科學與工程學系
論文名稱 光在各向同性與各向異性介質界面上反射之情形
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摘要(中) 有關光是依循Poynting vector的方向而非k-vector的方向的實驗證據,我們展示於圖4-4中。關於入射角不等於反射角的實驗結果,則展示於圖4-6中。
本論文的第三個課題為考慮光線在晶體內射向晶體—空氣界面的一個有趣問題。在這部份研究中,我們首先使在晶體內射向空氣介質之光線發生全反射,並且選取合適的安排。當然,事實上做上述實驗時,最開始時光線還是從空氣打入,當我們減小晶體外部入射角時,晶體內部入射角增大,反射角也跟著增大,而且可能會因此躺平於界面上,在這情況下,如果我們再增大 ,則反射光會呈現出怎樣的現象。由於此時已沒折射光,如今反射光又似乎不存在了,所以光能量到底跑到哪裡去?這是我們最感興趣的問題,並將計劃起碼以實驗來討論之。
關鍵字(中) ★ 方解石
★ 雙折射
★ 全反射
關鍵字(英) ★ calcite
★ birefringence
★ total reflection
論文目次 中文摘要……………………………………………………………Ⅰ
目錄…………………………………………………………………Ⅳ
圖目錄………………………………………………………………Ⅵ
表目錄………………………………………………………………Ⅹ
第一章 緒論 1
1.1本文緣起………………………………………………………1
1.2論文大綱………………………………………………………5
第二章 方解石(calcite)晶體之基本介紹 6
2.1方解石晶體之結構與性質……………………………………6
2.2 正規球面(Normal Surface)…………………………………9
2.3方解石晶體之折射率…………………………………………14
第三章 理論分析 16
3.1光軸與入射面共面時,入射光、反射光
與折射光之波向量的幾何關係……………………………………16
3.1-1反射定律與折射定律………………………………………17
3.1-2入射光、反射光與折射光之波向量的幾何關係圖………21
3.1-3波向量 折射角度的計算方式………………………………23
3.2光的波向量與波因廷(poynting)向量之分析 26
3.2-1光在各向同性介質(isotropic medium)內的傳播………26
3.2-2光在各向異性介質(anisotropic medium)內的傳播……28
3.3入射光、反射光與折射光之波因廷向量的幾何關係………33
3.3-1相速度、群速度與能量流速度……………………………34
3.3-2在方解石晶體內非尋常光波之波向量與坡因廷向量
的幾何關係之計算結果……………………………………37
3.4光的波向量在方解石晶體內之反射…………………………46
3.4-1方解石晶體內部 反射角度之計算…………………………48
3.5光的坡因廷向量在方解石晶體內之反射情形 54
3.5-1光的坡因廷向量在方解石晶體內反射角度之計算………55
第四章 實驗架構及一些結果 57
4.1實驗架構…………………………………………………………57
4.1-1用於實驗之方解石晶體的規格……………………………57
4.1-2實驗架構……………………………………………………59
4.2方解石晶體內之雙折射及非對稱反射現象 61
4.2-1 e-ray的方向為e-wave之Poynting vector的
方向之驗證………………………………………………… 61
4.2-2非對稱反射角現象之驗證…………………………………63
4.3在方解石晶體內之全反射……………………………………68
4.4一個有趣的問題………………………………………………76
第五章 結論 81
參考文獻……………………………………………………………84
參考文獻 1.Eugene Hecht and Alfred Zajac, “Optics”. Addison-Wesley, Reading, p.79-108, p.283-292, Mass (1974)
2.G.R. Fowles, “Introduction to Modern Optics, 2nd Edition”, Holt, Rinehart and Winston Inc, p.169-189, New York (1975)
3.CASIX, Inc, “Crystal Guide’99”, p.58 (1999)
4.金石琦, 晶體光學, 科學出版社, p.73-143 (1995)
5.A. Yariv, “Optical Wave in Crystal”, John Wiley & Sons, p.79-82 (1984)
指導教授 游漢輝(Hon-Fai Yau) 審核日期 2001-7-17
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