Wann werden elektromagnetische Wellen reflektiert? Was sind die Kriterien für Reflexionen?

Ja, Abhängigkeit ist da.

An der Grenzfläche zwischen zwei Medien: 1 und 2 kann die Reflexionsmenge von EM-Wellen bei senkrechtem Einfall durch ihren Reflexionskoeffizienten beschrieben werden.

BEARBEITEN:

Die Koeffizienten werden in Form von Amplituden der einfallenden, übertragenen und reflektierten Wellen definiert.

• Reflexionen
• Brechungen (Sendewelle)
• Absorption
• Streuung (ich bin mir nicht sicher)

Im Allgemeinen finden alle vier an jeder Schnittstelle zwischen Medien statt.

Reflexion tritt auf, wenn der Brechungsindex zwischen den beiden Medien nicht perfekt angepasst ist.

Brechung tritt auf, wenn der Brechungsindex nicht perfekt angepasst ist und der Einfallswinkel nicht exakt ist$0^\circ$von normal. (Und wenn es keine 100% Reflexion gibt)

Streuung tritt auf, wenn die Grenzfläche zwischen den Medien keine perfekt flache Ebene ist.

Absorption kommt hauptsächlich von der Ausbreitung durch jedes Medium, das nicht vollkommen verlustfrei ist. Es kann auch an einer Grenzfläche zwischen Medien passieren, wenn an der Grenzfläche ein Verlustmechanismus lokalisiert ist, z. B. eine Oberflächenladung, die nicht perfekt leitfähig ist.

Es gibt eine Reihe von Gleichungen, die genau beschreiben, wonach Sie fragen: Sie werden Fresnel-Gleichungen genannt .

Reflexion und Transmission werden durch die Fresnel-Gleichungen abgedeckt.

Die Streuung wird jedoch nicht erfasst, da sie von der Rauhigkeit der Oberfläche abhängen würde. Es kann also keine generische Formel für die Streuung geben, ohne die Rauheit zu quantifizieren (sie wäre auch sehr abhängig von der Wellenlänge). Die Fresnel-Gleichungen gehen von einer glatten Oberfläche aus (dh Rauhigkeit viel kleiner als Wellenlänge).

Die Absorption spielt keine Rolle, da sie nicht an der Oberfläche stattfindet, sondern eine Mediumslänge ungleich Null erfordert, die durchgelassen werden muss.

Die Fresnel-Gleichungen geben Reflexionskoeffizienten an$R$(dh Verhältnis der reflektierten Leistung zur einfallenden Leistung) für EM-Strahlung, die entweder in der Einfallsebene polarisiert (p-polarisiert) oder senkrecht zur Einfallsebene polarisiert (s-polarisiert) ist.

$R_s = \lvert\frac{Z_2\cos\theta_i - Z_1\cos\theta_i}{Z_2\cos\theta_i + Z_1\cos\theta_i}\rvert^2$

$R_p = \lvert\frac{Z_2\cos\theta_t - Z_1\cos\theta_i}{Z_2\cos\theta_t + Z_1\cos\theta_i}\rvert^2$

Wo
$\theta_i =$Einfallswinkel
$\theta_t =$Winkel der Übertragung

$Z_k=\frac{\mu_k}{\epsilon_k}$Und$k$ist ein Index 1 oder 2 für das Medium.

Es gibt andere Versionen der Formeln. B. unter der Annahme, dass$\mu_1= \mu_2 = \mu_0$(Durchlässigkeit des Vakuums) können sie als Ausdrücke der Brechungsindizes beider Medien umgeschrieben werden.

(Hinweis: Da keine nichtlinearen Effekte beteiligt sind, können Sie jede Polarisation in eine lineare Kombination aus p- und s-polarisierten Komponenten zusammensetzen).

Nach dem, was ich kürzlich gelesen habe, treten bei dem Versuch, Efield zu verstehen, der mich von den ersten Prinzipien abschirmt, Reflexionen auf, wenn das Material polarisierbare Atome enthält. Die einfallende Energie wird (teilweise) gespeichert, indem die Elektronenbahnen verzerrt werden; Verzerrte Bahnen verursachen aufregende Verhaltensweisen im Material.

Suchen Sie in der Literatur nach dem „Wellenkoeffizienten“ oder „Ausbreitungskoeffizienten“; diese Variable zeigt in ihrer allgemeinsten Form verschiedene Resonanzen (Spektrallinien) und zeigt eine allgemeine Abhängigkeit von der Frequenz, daher tritt eine Streuung der Impulse auf.