什么是“倏逝波”?

发布网友发布时间：2024-03-27 14:08

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热心网友时间：2024-04-25 19:28

　　倏逝波通常是指由于全反射而在两种不同介质的分界面上产生的一种电磁波，又叫消逝波，衰逝波。由于其幅值随与分界面相垂直的深度的增大而呈指数形式衰减，而随切向方向改变相位，因此也是表面波。

　　采用受抑全反射的方法可以探测该波的衰减程度，因此其可用来测量两表面间的距离从而确定出上下两表面的共同粗糙度。

　　倏逝波在各个领域都有广泛的应用。在光学上特别广泛。

　　例如利用倏逝波做成的分光镜如图：

　　如果只有单片棱镜，光线发生全反射。而使用两片棱镜，改变棱镜间的空气隙，则能改变分光的比例。同样的原理，也可以在光纤的外层上加一光密物质从而取出光纤内数据。

　　光倏逝波方程推导

　　同概述处的简图中对x轴和z轴的规定。并设入射角为θi，折射角为θt。

　　由于有n1sinθi=n2sinθt，且为全反射，因此可知sinθt>1，cosθt=√(1-sin2θt)=jΓ，其中j为虚数单位，Γ=√[(n1sinθi/n2)2-1]，Γ为一实数。

　　设入射光波的波动方程为Ei=Eiosexp[j(ki·r-ωt)]，折射光波方程为Et=Eiosexp[j(kt·r-ωt)]，对于非全反射情况，由界面两侧的B，D，E，H的条件，可以推出ki·r=kt·r=kxx+kyy+kzz，由于r为任意，从而得到kisinθi=ktsinθt，（波矢k=2π/λ=2πnν/c，所以这也就是从电磁波角度的光折射定律的推导，可以参考相关书籍，这里不展开）

　　回到全反射情形，由于入射面为y=0平面，矢积ki·r=kixsinθi+kizcosθi=kixx+kizz，kt·r=ktxsinθt+ktzcosθt=kixsinθi+jktzΓ=kixx+jktzΓ，代入折射光波方程Et=Eiosexp[j(kixx+jktzΓ-ωt)]=Eiosexp(-ktzΓ)exp[j(kixx-ωt)]，可见Et的幅值与z呈指数递减，而相位则只与x有关，因此倏逝波一般不是横波。