光学性能（第三节）.pdf

第三节光的反射和散射 一、光的反射 当光线从一种介质进入另一种折射率不同的介质时，即使两种介质都是透明的， 也总会有一部分光线在两种介质的界面处被反射。反射率R ：表示反射光所占入 射光的分数，以光强形式可以表示为: I R R （I 、I 分别为反射光和入射光的强度） I R 0 0 根据菲涅耳 （A. J. Fresnel ，1788∼1827）的研究结果，光垂直界面从介质1向介质 2入射时，其反射光所占的分数（反射率）是： (nr −1)2 +χ2 R （n 为介质2相对介质1的折射率，即n = n /n ） 2 2 r r 2 1 (nr +1) +χ 当吸收率χ和折射率相比很小时，则有： (n −n )2 (n −1)2 R 2 1 r (n +n )2 (n +1)2 1 2 1 r 2 前式可写成R [1=−2 /(nr +1)] ，可见，固体材料的折射率n 愈高，反射率R 也愈 r 大 （如n = 1.5 ，R = 4% ；n = 1.9 ，R = 10% ）。含铅量较高的所谓水晶玻璃，有耀 眼的光泽就是由于其折射率较高，反射光较强的缘故 光学仪器中为减小反射光损失，常利用光的干涉方法在光学玻璃表面涂上一层四分 之一光波波长的光学厚度 （膜折射率n与膜厚h 的乘积nh ）的介质膜，介质膜的折射 率取在两相邻介质折射率之间，这种介质膜叫作增透膜或减反射膜。这样可以使图 中所示的初次反射光被强度相同，相位相反的二次反射光所抵消，以避免光的反射 损失 入射光 初次反射光 二次反射光 若在图中的介质2表面涂上一层光学厚度nh i i n n1 为四分之一光波长的膜，则： 2 n n −n n n2 1 2 2 Rλ/ 4 ( 2 ) r n +n n n1 1 2 n 2 当n2 =n n 时，R =0 。即选择合适的减反射 二次透射光 1 2 λ/4 初次透射光 膜，可使垂直入射光的反射率R严格为0