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光在金属界面传播的实折射角计算 被引量：2
1
作者 张秋长 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期242-246,共5页
通过对光波矢量分别定义等幅面单位矢量和等相面单位矢量,根据光的传播表达式,分别运用相应的边界条件,并分别求出了光通过介质/金属、金属/介质后的实折射角.通过数值计算可知:对于第1种情况获得的结果与Born和Wolf通过广义的斯涅耳折... 通过对光波矢量分别定义等幅面单位矢量和等相面单位矢量,根据光的传播表达式,分别运用相应的边界条件,并分别求出了光通过介质/金属、金属/介质后的实折射角.通过数值计算可知:对于第1种情况获得的结果与Born和Wolf通过广义的斯涅耳折射定律得到的结果一致;金属/介质的实折射角除了和入射角、介质的折射率、金属的复光学常数有关外,还与金属中等幅面单位矢量和等相面单位矢量的夹角有关,且当2个单位矢量之间的夹角满足一定的关系时,折射角随着入射角的增大出现先增大后减小的现象. 展开更多
关键词 几何光学 光折射 Snell定律 复光学常数 光传输
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光在复折射率介质界面的反射与折射
2
作者 张秋长 罗天舒 《上饶师范学院学报》 2018年第3期15-22,共8页
通过研究光在复折射率介质中的传播,获得光波在复折射率介质中传播和衰减的有效折射率N_s和N_q的表达式,它们的值由介质的复折射率、等幅面和等相面的单位矢量q和s之间的夹角决定;折射边的有效折射率除了与折射边的复折射率有关外,还与... 通过研究光在复折射率介质中的传播,获得光波在复折射率介质中传播和衰减的有效折射率N_s和N_q的表达式,它们的值由介质的复折射率、等幅面和等相面的单位矢量q和s之间的夹角决定;折射边的有效折射率除了与折射边的复折射率有关外,还与入射光的入射角和入射介质的有效折射率有关。根据光的传播表达式,分别运用相应的Snell定律,获得了光在两复折射率介质界面的菲涅耳(Fresnel)公式,可知反射和透射系数与入射角、吸收性介质的复折射率有关,而且与入射光两单位矢量之间的夹角有关,并将Fresnel公式推广至任意两界面组合的情况下,且光通过两复折射率介质的Fresnel公式可退化为介质/介质的特殊情况。 展开更多
关键词 几何光学 复折射率 光传输 菲涅耳公式
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吸收介质中的费马原理和折射定律
3
作者 罗天舒 周书伟 +1 位作者 湛奇昊 张秋长 《上饶师范学院学报》 2022年第3期28-33,共6页
通过定义复有效折射率,获得复光学路径长度,并利用费马原理研究了光在吸收介质界面的折射,获得光通过吸收介质界面时的折射定律。通过数值模拟计算可知:当入射角较大,且吸收介质的虚部较小时,传播的有效折射率可以用复折射率的实部代替... 通过定义复有效折射率,获得复光学路径长度,并利用费马原理研究了光在吸收介质界面的折射,获得光通过吸收介质界面时的折射定律。通过数值模拟计算可知:当入射角较大,且吸收介质的虚部较小时,传播的有效折射率可以用复折射率的实部代替计算;衰减的有效折射率随入射角的增大而变大,且虚部越大衰减的有效折射率也越大。 展开更多
关键词 费马原理 斯涅尔定律 复有效折射率 几何光学
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基于带通滤波片的激光二极管自混频纳米颗粒干涉测量技术 被引量：1
4
作者 张秋长 沈建琪 +1 位作者 王华睿 陈先庆 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期63-69,共7页
激光二极管自混频技术可用于纳米颗粒的测量,采用多通道带通滤波技术分别测量了180,100,60nm三种纳米颗粒,获得自混频信号的频带功率谱(PS-BPF)。作为比较,对实时提取的自混频信号进行傅里叶变换得到功率谱密度(PSD)函数。分别对PSD函数... 激光二极管自混频技术可用于纳米颗粒的测量,采用多通道带通滤波技术分别测量了180,100,60nm三种纳米颗粒,获得自混频信号的频带功率谱(PS-BPF)。作为比较,对实时提取的自混频信号进行傅里叶变换得到功率谱密度(PSD)函数。分别对PSD函数和PS-BPF反演计算得到颗粒粒径分布。结果显示:两种方法得到的颗粒粒径分布基本一致,并与商用仪器测试结果吻合。对两种处理方式的模式矩阵分析表明,多通道带通滤波技术明显优于PSD函数处理方式。 展开更多
关键词 测量 激光二极管自混频干涉测量 功率谱密度 频带功率谱
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介质的吸收对掠射法测量折射率的影响 被引量：1
5
作者 张秋长 罗天舒 +2 位作者 周书伟 李萌 秦晶晶 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第19期177-182,共6页
通过研究光经过棱形吸收介质后的出射角,可以获得掠射过程中出射角与入射角、复折射率实部和虚部的关系。通过数值模拟计算可知,当棱镜顶角和折射率一定以及虚部越大时,吸收棱镜与透明棱镜的出射角之差越大,对反演计算出的折射率的影响... 通过研究光经过棱形吸收介质后的出射角,可以获得掠射过程中出射角与入射角、复折射率实部和虚部的关系。通过数值模拟计算可知,当棱镜顶角和折射率一定以及虚部越大时,吸收棱镜与透明棱镜的出射角之差越大,对反演计算出的折射率的影响也越大;当顶角为π/3以及吸收虚部分别为0.20、0.10和0.01时,计算出折射率的最大相对误差分别约为5.0%、2.5%和0.2%;当虚部一定时,在较小的出射角的情况下,大顶角棱镜所产生的误差较小,在大出射角的情况下,小顶角棱镜产生的误差较小。 展开更多
关键词 测量 掠射法 几何光学 折射率 吸收介质
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吸收介质复折射率的一种测量方法 被引量：1
6
作者 张秋长 罗天舒 谢廷贵 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期124-129,共6页
研究了经过尖劈形吸收介质的光束的实折射角,获得了复折射率实部和虚部与实折射角之间的关系。结果表明,当已知空气折射率、尖劈形吸收介质的复折射率及顶角时,则可计算出实折射角。将两束光分别垂直入射到两个具有不同顶角的同材料尖... 研究了经过尖劈形吸收介质的光束的实折射角,获得了复折射率实部和虚部与实折射角之间的关系。结果表明,当已知空气折射率、尖劈形吸收介质的复折射率及顶角时,则可计算出实折射角。将两束光分别垂直入射到两个具有不同顶角的同材料尖劈形吸收介质中,测量从斜边出射的该两束光的实折射角,即可反演得到吸收介质复折射率的实部和虚部。数值模拟结果显示,当顶角较小时,实折射角与顶角近似呈线性变化关系;当顶角较大时,实折射角随顶角的变化趋于平坦;在实部相同的情况下,实折射角的大小随复折射率虚部的增大而减小。 展开更多
关键词 测量 几何光学 光折射 复折射率
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纳米流体的激光自混频功率谱密度研究
7
作者 王华睿 沈建琪 +1 位作者 张秋长 贾晓伟 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1168-1172,共5页
纳米流体运动特性和颗粒参数的测量对纳米流体换热效率的研究具有重要意义。本文将激光自混频技术应用于纳米流体测量中,给出了自混频信号功率谱密度函数的表达式并实验研究其变化规律。研究结果表明,功率谱密度展宽具有佛克脱函数的形... 纳米流体运动特性和颗粒参数的测量对纳米流体换热效率的研究具有重要意义。本文将激光自混频技术应用于纳米流体测量中,给出了自混频信号功率谱密度函数的表达式并实验研究其变化规律。研究结果表明,功率谱密度展宽具有佛克脱函数的形式。激光垂直入射流动样品池时,功率谱密度得到展宽,展宽程度随着定向流速的增大或束腰半径的减小而增大。激光倾斜入射流动样品池时,功率谱密度在展宽的同时还伴随多普勒峰移,其位置随着定向流速的增大或散射矢量与定向流速之夹角的减小而迁移至高频。 展开更多
关键词 纳米流体 激光自混频 功率谱密度 佛克脱函数 多普勒峰 谱线展宽
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高斯光束垂直入射到不同折射率介质中的传播规律 被引量：7
8
作者 洪敏芳 沈建琪 +1 位作者 张秋长 于彬 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期26-30,共5页
近年来,在光散射颗粒测试技术中越来越多地采用了高斯光束作为入射光,高斯光束的传播及其物理参数对测量结果至关重要。傍轴近似条件下通过菲涅耳-基尔霍夫衍射公式推导出高斯光束垂直入射到不同折射率介质中的传播表达式,并通过数值计... 近年来,在光散射颗粒测试技术中越来越多地采用了高斯光束作为入射光,高斯光束的传播及其物理参数对测量结果至关重要。傍轴近似条件下通过菲涅耳-基尔霍夫衍射公式推导出高斯光束垂直入射到不同折射率介质中的传播表达式,并通过数值计算进行验证。结果表明,对于非强聚焦高斯光束,当传播方向与界面垂直时,在不同折射率介质中光束的传播仍然满足高斯分布规律,并且其束腰半径参数不变、束腰位置参数取决于相邻介质的折射率比值。 展开更多
关键词 衍射 高斯光束 标量场 衍射理论
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