摘 要 光學(xué)是物理學(xué)的重要分支學(xué)科,是高校物理類、光學(xué)工程類及光電信息類等專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程。斯涅耳定律和菲涅耳公式是光學(xué)教學(xué)的重要知識點,但是近期研究發(fā)現(xiàn)非均勻界面存在異常折反射現(xiàn)象,傳統(tǒng)的斯涅耳定律不再適用。雖然研究者采用費(fèi)馬原理推導(dǎo)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(shù)的廣義菲涅耳公式尚未進(jìn)行探索。本文利用麥克斯韋方程和邊界條件,推導(dǎo)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(guān)系的描述以及折反射效率的計算,推導(dǎo)的理論公式與仿真結(jié)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(xué)教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新提供一種有益嘗試。
關(guān)鍵詞 物理;光學(xué);斯涅爾定律;菲涅耳公式;折反射