李 响，韩安琪，曹桂彬，丁永文

（辽宁师范大学 物理与电子技术学院，辽宁 大连 116029）

对一类菲涅耳公式的实验研究

李 响，韩安琪，曹桂彬，丁永文

（辽宁师范大学 物理与电子技术学院，辽宁 大连 116029）

菲涅耳公式用于描述不同折射率的介质之间的行为，是光学中的重要公式，用来解释反射光的强度、折射光的强度、相位与入射光的强度关系。为了解释实验中发现的光学现象，该文导出了光在介质分界面反射时的菲涅耳公式，通过实验的对比研究，在误差允许的范围内，由新公式得出的理论值与实验结果相符合，从而验证了这类菲涅耳公式的准确性。

分界面的反射；菲涅耳公式；偏振光

本课题是由实验中偶然发现的一个光学现象而来的。如图1所示，用一束激光以一定角度照射一个玻璃空水槽时，反射光束①和②的光强度①＞②。向水槽内慢慢注入水后，在入射激光束完全不变的情况下，反射光束①的强度明显变弱，此时光强②＞①。这是为什么呢？

图1 光在两种介质分界面的反射与折射

对该问题的研究涉及的主要理论即菲涅耳公式，而菲涅耳公式本身比较抽象，理论分析不易理解，所以有必要对菲涅耳公式进行直观的实验研究。作为创新课题研究的一部分，本文对光在介质分界面反射的菲涅耳公式进行了推导。为了检验公式的准确性，设计了实验，进行了实验的对比研究。

图2 光在两种介质分界面的电矢量分量

1 不同介质的分界面反射时的菲涅耳公式

电磁波通过不同介质的分界面时会发生反射和折射，在任何时刻都可以把入射波、反射波和折射波的电矢量分成两个分量，一个平行于入射面，另一个垂直于入射面，如图2所示。……