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Abb. 4.53  Skizze zur Herleitung der Fresnelschen Formeln
nötigt. Die beiden letzteren sind über das Snelliussche Brechungsgesetz miteinander ver-
knüpft (s. Gl. 4.170). Mit Hilfe Additionstheorems ergibt sich:
n 2
n 1 sin θ 1
n 2
(4.178)
n 1
· sin 2 θ 1
n 2
· sin 2 θ 2
n 2 (1 cos 2 θ 2 );
=
=
cos θ 2
=
.
Da sich eine elektromagnetische Welle als Linearkombination eines senkrechten und pa-
rallelen Teils darstellen lässt, können auch die einzelnen Komponenten der Amplituden
bestimmt werden. Hierzu werden Amplitudentransmissionskoeffizienten t s , t p und Ampli-
tudenreflexionskoeffizienten r s , r p in senkrechter und in paralleler Richtung definiert, die
das Verhältnis der Amplitude des austretenden bzw. reflektierten elektrischen Feldes zur
Amplitude der eintretenden Komponente des einfallenden elektrischen Feldes ( E 0e ) s bzw.
( E 0e ) p angeben. Diese Koeffizienten beschreiben damit die Amplitudendämpfung in der
jeweiligen Richtung, also in senkrechte oder parallele Richtung. Die Dämpfung der elek-
tromagnetischen Welle hängt von ihrer komplexen Brechzahl ab, in die die elektrischen
und magnetischen Permittivitäten der Medien ε r und µ r zwischen den Grenzflächen in
einer komplexen Form eingehen. Die komplexe Brechzahl N lautet:
N
=
n
+
i
·
k.
(4.179)
Im allgemeinen Fall hat jedes Kontinuum eine bestimmte Permittivität ε r , die die Durch-
lässigkeit des Mediums für elektrische Felder angibt. Sie wird relativ zur Permittivität des
Vakuums angegeben, die durch ε 0 = 1/(µ 0 · c 0 2 ) = 8.854 · 10 -12 (As)/(Vm) gegeben ist. Hierbei
ist c 0 die Lichtgeschwindigkeit und µ 0 die magnetische Permeabilität des Vakuums. Ana-
log hierzu beschreibt die magnetische Permeabilität µ r eines Stoffes seine Durchlassfähig-
keit bezüglich magnetischer Felder zu denen des Vakuums, die durch µ 0 gegeben ist. Die
Fresnel-Gleichungen lassen sich in einer universellen Form für alle Materialien, das heißt
 
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