博碩士論文 90226013 詳細資訊


姓名 柯博文(Bo-Wen Ke)  查詢紙本館藏   畢業系所 光電科學與工程學系
論文名稱 光在各向異性介質與各向同性介質界面上的反射和透射現象之討論
(The reflection and refraction at the boundary between anisotropic and isotropic medium.)
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摘要(中) 摘要
本論文主要是研究各向異性(anisotropic)介質與空氣界面上的反射和透射現象。研究的興趣來自於目前流行的對各向異性介質和空氣之界面上的反射和透射現象的處理方式在某個特殊狀況下並不適用。為了解決這個問題,我們由Maxwell`s equations和material equations推導出在分析這個問題時會使用到的數學工具,以明白這些數學工具的假設和適用條件。
其次,我們詳細檢查目前這個流行的處理方式的每個步驟,發現在某個步驟中,它以實體空間(ordinary space domain)的分界面去截取k空間(k space)中的正規曲面的一部份並且認為分界面上的點的正規曲面就只有這部分的作法並沒有堅強的理由去支撐。
我們提出了一個修正的處理方式,並且論理由使用的理論基礎來看,這是更合理的處理方式。我們的修正主要是允許波向量與法線的夾角有大於90度的情形。我們也作了實驗來驗證我們的論理。我們的實驗結果,和我們提出的理論的預期相當的符合,我們也作了誤差分析,以估計我們實驗的準確度。
最後,我們也推導了各向異性介質與空氣之界面上的反射率和透射率的式子。
摘要(英) We discuss the reflection and refraction at the boundary between anisotropic and isotropic medium.
關鍵字(中) ★ 方解石
★ 透射
★ 反射
★ 各向同性介質
★ 各向異性介質
關鍵字(英) ★ anisotropic
★ isotropic
★ reflection
★ refraction
論文目次 目錄
摘要 Ι
誌謝 Ⅱ
目錄 Ⅲ
圖索引 Ⅴ
表索引 Ⅷ
第一章 序論 1
1.1 前言 1
1.2 論文大綱 3
第二章 正規曲面 4
2.1 正規曲面 4
2.2 單軸晶體的正規曲面 7
第三章 理論分析 10
3.1 邊界條件 10
3.2 光的波向量與Poynting向量的方向 12
3.3 Poynting向量和正規曲面的關係 13
3.4 界面的反射和透射現象 14
§3.4.1一般常見處理界面處反射和透射現象的方式 14
§3.4.2可突破前節所提出的困難之
界面處反射和透射現象處理方式 20
§3.4.3進一步的分析 26
第四章 實驗架構與結果分析 30
4.1前言 30
4.2 實驗所使用的各向異性晶體 32
§4.2.1 方解石晶體的切割方式 32
§4.2.2 方解石晶體內非尋常光之
波向量與Poynting向量的幾何關係 33
§4.2.3 方解石內非尋常光的入射角與反射角的關係 34
4.3 實驗架構 36
4.4 實驗結果與分析 37
4.5 特殊角度的情形 44
第五章 透射率與反射率 46
第六章 總結 51
參考資料 53
參考文獻 參考資料
1. A. Yariv, “Optical Wave in Crystal”, John Wiley & Sons, p.69-74(1984)
2. G. R. Fowles, “Introduction to Modern Optics,2nd Edition”, Dover Publications, Inc., p.180-182, New York(1975)
3. CASIX, Inc, “Crystal Guide`99”,p58(1999)
4. 王信中, 光在各向同性與各向異性介質界面上反射之情形, 90 碩士論文, 中央大學光電科學研究所。
指導教授 游漢輝(Hon-Fai Yau) 審核日期 2003-7-18

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