在光学得发展过程中,传统几何光学的基本理论早于波动光学。几何光学的基本方程程函方程也可以完全从费马原理得到,而不必借助电磁场理论。 但为了使光的传播理论统一在电磁场的理论框架之下,并得到传统几何光学不能得到的一些结果,我们将从电磁场理论出发,用短波长近似来得到光线传播的基本理论射线光学理论。 用射线光学理论分析波导的传输特性时,得到的结果物理概念清晰,易于理解;但这种理论只用于分析波导几何尺寸远大于光波波长的情形,这也是射线光学理论的局限性。 第二节 光线在介质中的传播特性 反射定律、折射定律与全反射 古斯汉欣(Goos-Haerchen)位移 射线光学基础光线在两种介质分界面上所表现出来的规律光线在一般介质(包括非均匀介质)中传播的规律 反射定律、折射定律与全反射 n1n2tri由电磁场的边界条件可推出(1)反射定律和折射定律(2)菲涅耳公式反映了入射光线、反射光线和折射光线方向之间的关系反映了入射光线、反射光线和折射光线振幅之间的关系若 r 表示反射振幅与入射光振幅的比值,则菲涅耳公式TE偏振(E 垂直于入射面)的波TM偏振(H 垂直于入射面)的波 当n1n2,且1n2,且1 c