Рассчитать вектор поляризации при отражении или преломлении от диэлектрической поверхности раздела

Я заинтересован в трассировке лучей поляризованных фотонов. У меня есть код, который очень хорошо работает для неполяризованного света. Когда луч попадает на диэлектрическую поверхность, фотон либо отражается, либо преломляется путем сравнения коэффициентов Френеля со случайным числом.

Вычисление отраженного или преломленного вектора направления относительно просто. Скажем, у нас есть вектор направления в и поверхность нормальная к границе раздела диэлектрика н .

Отраженный вектор направления

в − 2 д н

Преломленный вектор направления

Н в + ( Н д − с ) н

В приведенном выше д "=" ( н ⋅ в ) , Н "=" н 1 н 2 который представляет собой отношение показателя преломления на границе раздела, и с "=" ( 1 − Н 2 ( 1 − д 2 ) ) 1 / 2 . Эти преобразования легко применяются в цикле трассировки лучей, поскольку значения вызовов известны.

Вопрос

Мой вопрос заключается в том, какое преобразование необходимо применить для расчета правильного вектора поляризации отраженного или преломленного луча? Перед попаданием на границу раздела вектор поляризации луча к известно (я предполагаю только линейно поляризованные состояния). Четко к ⋅ в "=" 0 , но где в плоскости, перпендикулярной вектору направления в вектор полярности к ложь? Могу ли я применить простое преобразование, подобное приведенному выше, чтобы найти новый вектор поляризации?

На самом деле я делаю это где-то в коде, который написал около десяти лет назад. Я посмотрю на это и вернусь к вам, если никто не ответит, но я почти уверен, что я просто переборщил: мои лучевые объекты несут также векторы поляризации, один из которых разрешается в с и п , применяет уравнения Френеля и собирает новые лучи. Я не думаю, что нашел какие-то особенно элегантные преобразования для этого. Уравнения Френеля, будучи настолько нелинейными, казалось бы, исключают простое решение, которое вы предлагаете. Кстати, что за серый квадрат?
Ну он серый только на stackoverflow :) Спасибо за предложение. Таким образом, вместо преобразования одного вектора рекомендуется преобразовать компоненты. Но на самом деле я до сих пор не понимаю, как именно это сделать, как определить вектор поляризации отражения для TE и TM компонентов?

Ответы (2)

У вас есть отдельные уравнения Френеля для s- и p-поляризованного света . Две поляризации отражают/преломляют по отдельности. Вы можете воссоздать их на другой стороне, чтобы восстановить новый вектор поляризации, если хотите.

Я могу разложить на компоненты s и p , вычислив плоскость падения луча. В приведенном выше к вектор поляризации (обычно к среднее направление). В чем смысл н условия?
Да, это то, что вы должны делать. То, что я написал, это бред :)
Теперь я понимаю, что это, по сути, комментарий WetSavannaAnimal.

Единственная часть, которую нужно изменить, это «фотон либо отражается, либо преломляется путем сравнения коэффициентов Френеля со случайным числом».

Если вы знаете и поляризацию, и фазу, вы можете рассчитать, следует ли отражать или преломлять. Число больше не должно быть случайным.

Разве отражение от интерфейса не было по своей сути вероятностным? В любом случае метод Монте-Карло требует, чтобы можно было вычислить вероятность (именно здесь используются коэффициенты отражения, и я легко могу это сделать для неполяризованных или поляризованных фотонов) и сравнить со случайным числом. Результат определяет следующий путь фотона, и вектор направления преобразовывается соответствующим образом. Где я застрял, так это в том, как преобразовать вектор поляризации.
Вероятностный, если вы не знаете фазу. В зависимости от фазы фотона у него больше или меньше шансов начать отражаться или преломляться.
Я этого не знал, у вас есть ссылка, по которой я могу следовать?
Мне нравится описание на 7:45 Feynman_youtube, лекция_на_свете , где Фейнман говорит о чем-то, что «следует за частицей, изменяя ее склонность к действию», т. е. отражает или преломляет в зависимости от фазы.
«Вероятностный, если вы не знаете фазу. В зависимости от фазы фотона у него больше или меньше шансов начать отражаться или преломляться» — тогда это все еще вероятностно, не так ли?
Рассчитать вектор поляризации при отражении или преломлении от диэлектрической поверхности раздела
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v