Sử dụng công thức Fresnel (mục 3.2.2) ta tiến hành khảo sát sự thay đổi biên độ phản xạ cũng như pha của sóng phản xạ với hai loại sóng TE và TM ứng với góc tới khác nhau giữa các môi trường điện môi đẳng hướng. Khi biên độ sóng phản xạ = 1 thì không còn hiện tượng truyền qua để kiểm chứng cách sử dụng công thức của ta có phù hợp với sự phản xạ và truyền qua của hai loại sóng này không (Code 3: Brewster2.m) đồng thời để hiểu thêm về hai loại sóng có phương phân cực khác nhau này. Tính toán chống phản xạ cũng dựa trên sự chồng chập của hai sóng này (theo công thức (3.8))
Với trường hợp tia sáng tới từ không khí sang kính có chiết suất n1, 49. Hệ số biên độ phản xạ reflection
incident
E r
E
tương ứng với hai loại sóng cho ta biết sai biệt biên độ sóng phản xạ so với biên độ sóng tới, cũng như độ lệch pha so với sóng tới. Sai biệt biên độ tăng khi góc tới tăng dần. Sóng TE luôn phản xạ, biên độ sóng phản xạ tăng dần khi góc tới tăng dần. Độ lệch pha của sóng so với sóng tới luôn bằng .
Hình 3-9: Sự phản xạ sóng phân cực TM và TE với góc tới khác nhau từ không khí vào kính. Trong khi sóng TM, biên độ sóng phản xạ giảm dần và bằng không tại góc tới Brewster B xác định bởi 2 1 B n tg n
và môi trường khúc xạ. Hiện tượng này nguyên do là sự tồn tại của lưỡng cực điện của môi trường khúc xạ ở gần mặt tiếp giáp[9] ( mặt phân cách). Khi phương dao động của lưỡng cực điện vuông góc với phương phân cực sóng phản xạ thì sóng phản xạ triệt tiêu, chỉ tồn tại sóng truyền qua, trường hợp này xảy ra với góc tới Brewster nhưng khác đi khi môi trường khúc xạ hấp thụ ánh sáng (0). Với sóng TE, phương dao động của lưỡng cực điện luôn song song với phương phân cực của sóng phản xạ, khi này không có sự triệt tiêu sóng phản xạ TE. Khi góc tới của sóng TM nhỏ hơn góc Brewster thì độ lệch pha giữa sóng phản xạ và sóng tới là không. Khi góc tới tăng dần từ độ lớn góc Brewster thì biên độ phản xạ sóng TM tăng dần và nhanh hơn so với sóng TE, độ lệch pha với sóng tới luôn là .
Hình 3-10: Sự phản xạ sóng phân cực TM và TE tương ứng với góc tới khác nhau đi từ kính ra không khí. Có xuất hiện hiện tượng phản xạ toàn phần với cả hai sóng.
Khi môi trường tới chiết quang hơn môi trường khúc xạ, ta có hiện tượng phản xạ toàn phần với góc tới lớn hơn góc giới hạn CRIT (critical angle) xác định bởi
2 1 sin( CRIT) n
n
. Tại giá trị góc tới Brewster thì sóng TM cũng bị triệt tiêu và độ lệch hệ số biên độ giữa hai loại sóng cũng tại giá trị góc này. Độ lệch pha có sự biến đổi nhiều hơn so với trường hợp từ môi trường kém chiết quang qua môi trường chiết quang hơn, mô tả như Hình 3-10. Với sóng TE, Khi góc tới tăng tới giá trị CRIT thì biên độ
sóng TE tăng. Tại CRIT thì có sự xuất hiện sóng mờ là là mặt tiếp giáp (evanesence wave), qua giá trị đó thì chỉ còn hiện tượng phản xạ toàn phần của loại sóng này.Khi góc tới tăng tới giá trị CRIT, sóng phản xạ cùng pha. Qua giá trị đó thì độ lệch pha càng tăng. Với sóng TM, Khi góc tới tăng tới giá trị B, thì biên độ sóng TM giảm, từ B tới
CRIT
thì biên độ tăng nhanh tới một, qua góc tới CRIT thì chỉ còn hiện tượng phản xạ toàn phần của sóng này.
Hình 3-11: Môi trường khúc xạ có sự hấp thụ