亚洲成年人黄色一级片,日本香港三级亚洲三级,黄色成人小视频,国产青草视频,国产一区二区久久精品,91在线免费公开视频,成年轻人网站色直接看

基于實折射角法的吸收性介質(zhì)的復折射率測量方法與流程

文檔序號:12118537閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種基于實折射角法的吸收性介質(zhì)的復折射率測量方法,其特征在于:具體包括以下步驟:

步驟S1:一均勻光波作為入射光由空氣垂直入射到頂角為θ的尖劈形的吸收性介質(zhì)的一垂直邊界面上,此時折射到所述吸收性介質(zhì)中的光波的等幅面和等相面相互平行;

步驟S2:所述入射光經(jīng)所述吸收性介質(zhì)的一斜邊界面發(fā)生折射,所述吸收性介質(zhì)中光波的相位波矢和衰減波矢在該斜邊界面上均有切向分量,折射到空氣中的光波為非均勻波,由此建立實折射角和吸收性介質(zhì)復折射率的關系:

<mrow> <mfrac> <msup> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>&theta;</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mfrac> <msup> <mi>&kappa;</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <msup> <mi>cos</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>&theta;</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>n</mi> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mrow> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <mi>&theta;</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>

步驟S3:將所述均勻光由所述垂直邊界面垂直入射頂角分別為θ1,θ2的尖劈形的吸收性介質(zhì),分別測量經(jīng)吸收性介質(zhì)的斜邊界面折射之后的實折射角θ1′,θ2′;

步驟S4:結合所述步驟S2中建立的實折射角和吸收性介質(zhì)復折射率的關系,并根據(jù)所述步驟S3測量的實折射角,計算出吸收性介質(zhì)的復折射率的實部和虛部:

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>n</mi> <mi>i</mi> </msub> <msqrt> <mfrac> <mrow> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </mfrac> </msqrt> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>&kappa;</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>n</mi> <mi>i</mi> </msub> <msqrt> <mfrac> <mrow> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <msup> <mi>cos</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>-</mo> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> </mrow> <mrow> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> </msqrt> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>.</mo> </mrow>

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于實折射角法的吸收性介質(zhì)的復折射率測量方法,其特征在于:所述步驟S2中,建立實折射角和吸收性介質(zhì)復折射率的關系的具體方法如下:

把均勻光的光波E(r,t)=E(r)e-iωt,H(r,t)=H(r)e-iωt代人麥克斯韋方程,得到光波在吸收性介質(zhì)中滿足如下方程:

<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mo>&dtri;</mo> <mo>&times;</mo> <mi>E</mi> <mo>(</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo> <mo>=</mo> <mi>i</mi> <mi>&omega;</mi> <mi>&mu;</mi> <mi>H</mi> <mo>(</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>&dtri;</mo> <mo>&times;</mo> <mi>H</mi> <mo>(</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mi>i</mi> <mi>&omega;</mi> <mover> <mi>&epsiv;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mi>E</mi> <mo>(</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>

<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <msup> <mo>&dtri;</mo> <mn>2</mn> </msup> <mi>E</mi> <mo>(</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo> <mo>+</mo> <msup> <mover> <mi>k</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> </msup> <mi>E</mi> <mo>(</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msup> <mo>&dtri;</mo> <mn>2</mn> </msup> <mi>H</mi> <mo>(</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo> <mo>+</mo> <msup> <mover> <mi>k</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> </msup> <mi>H</mi> <mo>(</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>

其中為等效復介電常數(shù),ε為介電常數(shù),μ為磁導率,σ為電導率,為吸收性介質(zhì)的復折射率,n,κ分別為吸收性介質(zhì)的實部、虛部,k0為真空中的波矢,為吸收性介質(zhì)中的復波矢,等幅面和等相面的單位矢量分別為q和s,兩單位矢量之間的夾角為ξ=cos-1(q.s),ks和kq分別為波的相位常數(shù)和衰減常數(shù)。

吸收性介質(zhì)中的相位常數(shù)、衰減常數(shù)與復折射率的實部、虛部之間的關系如下:

<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <msubsup> <mi>k</mi> <mi>s</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>k</mi> <mi>q</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>k</mi> <mn>0</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>(</mo> <msup> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>&kappa;</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>2</mn> <msub> <mi>k</mi> <mi>s</mi> </msub> <msub> <mi>k</mi> <mi>q</mi> </msub> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mi>&xi;</mi> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mi>n</mi> <mi>&kappa;</mi> <msub> <mi>k</mi> <mn>0</mn> </msub> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>

由于n,κ均不為零,從上式可知,ξ≠π/2,即兩單位矢量不會垂直,計算得到:

<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <msub> <mi>N</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>k</mi> <mi>s</mi> </msub> <msub> <mi>k</mi> <mn>0</mn> </msub> </mfrac> <mo>=</mo> <msqrt> <mfrac> <mrow> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msup> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>&kappa;</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>n</mi> <mi>&kappa;</mi> </mrow> <mrow> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mi>&xi;</mi> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msup> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>&kappa;</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> </msqrt> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>N</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>k</mi> <mi>q</mi> </msub> <msub> <mi>k</mi> <mn>0</mn> </msub> </mfrac> <mo>=</mo> <msqrt> <mfrac> <mrow> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msup> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>&kappa;</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>n</mi> <mi>&kappa;</mi> </mrow> <mrow> <mi>cos</mi> <mi>&xi;</mi> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msup> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>&kappa;</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> </msqrt> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>

其中,參數(shù)Ns,Nq是光在吸收性介質(zhì)中傳播和衰減的有效折射率。

所述均勻光垂直入射,根據(jù)邊界條件得到進入吸收性介質(zhì)后的光波位:

<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <msub> <mi>N</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>=</mo> <mi>n</mi> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>N</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>=</mo> <mi>&kappa;</mi> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mi>&xi;</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>

所述均勻光由吸收性介質(zhì)折射到空氣中,折射到空氣的實折射角為θ′,根據(jù)邊界條件,由于吸收性介質(zhì)中波的相位波矢和衰減波矢在界面上均有切向分量,則折射波的相位常數(shù)k′s,衰減常數(shù)k′q之間的關系如下:

<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>k</mi> <mi>s</mi> <mrow> <mo>&prime;</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msubsup> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>k</mi> <mi>q</mi> <mrow> <mo>&prime;</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msubsup> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>k</mi> <mn>0</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <msubsup> <mi>n</mi> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mn>2</mn> <msubsup> <mi>k</mi> <mi>s</mi> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msubsup> <mi>k</mi> <mi>q</mi> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>cos&xi;</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>

則折射后的波為非均勻平面波,等幅面單位矢量q′和等相面單位矢量s′之間的夾角ξ′=π/2,即兩單位矢量相互垂直.

同時根據(jù)邊界條件得到:

<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <msub> <mi>k</mi> <mi>s</mi> </msub> <mi>s</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>&theta;</mi> <mo>=</mo> <msup> <msub> <mi>k</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>&prime;</mo> </msup> <mi>s</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <msup> <mi>&theta;</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>k</mi> <mi>q</mi> </msub> <mi>s</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>&theta;</mi> <mo>=</mo> <msup> <msub> <mi>k</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>&prime;</mo> </msup> <mi>s</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mo>(</mo> <mfrac> <mi>&pi;</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>-</mo> <msup> <mi>&theta;</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> <mo>)</mo> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>

綜合上式得到:

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于實折射角法的吸收性介質(zhì)的復折射率測量方法,其特征在于:所述步驟S4中,計算所述吸收性介質(zhì)的復折射率的實部和虛部的具體方法如下:

結合實折射角和吸收性介質(zhì)復折射率的關系,得到復折射率實部和虛部之間的關系式:

<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <msup> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mfrac> <msup> <mi>&kappa;</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <msup> <mi>cos</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>n</mi> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mrow> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <msup> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mfrac> <msup> <mi>&kappa;</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <msup> <mi>cos</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>n</mi> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mrow> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>

對上式進行推導,計算出所述吸收性介質(zhì)的復折射率的實部和虛部:

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>n</mi> <mi>i</mi> </msub> <msqrt> <mfrac> <mrow> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </mfrac> </msqrt> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>&kappa;</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>n</mi> <mi>i</mi> </msub> <msqrt> <mfrac> <mrow> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <msup> <mi>cos</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>-</mo> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> </mrow> <mrow> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> </msqrt> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>.</mo> </mrow>

當前第2頁1 2 3 
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1