隐矢波,也称隐逝波(evanescent wave),是光在发生
全内反射时,光波不是绝对的在界面上被全部反射回第一介质,而是投入第二介质大约一个波长的深度,并沿着界面流过波长量级距离后重新返回第一介质,沿着
反射光方向射出。这个沿着第二介质表面的波被称隐矢波也叫隐逝波或倏逝波。
在光线从
光密介质向
光疏介质入射,同时入射角大于
临界角时,折射光消失,发生
全内反射。在界面的光疏介质一侧产生纵向的隐逝波,如图1:全反射和
隐失波示意图所示。
隐逝波和正常的光波不同,不是可以传播的
电磁场,不携带能量,入射光的能量100%被界面反射。隐逝波的电磁场在进入第二介质后大约经过光波波长
数量级的长度就几乎完全衰减(参看数学描述部分)。从电磁场的连续条件来看,隐矢波的存在是必然的。因为电场和磁场不会在两介质的界面上突然中断,第二介质中应有
透射波存在,并具有特殊的形式,这就是隐矢波。
按图1:
全反射和隐矢波
示意图所示,界面处于x-y平面内,
入射光线位于x-
z平面内,则隐逝波的强度I在z方向并且按指数衰减的形式逐渐减小。这种衰减的快慢由特征距离d表示。而d的大小和介质两侧物质的
折射率n1,n2,光线的
入射角θ,波长λ有关,一般在一百纳米左右,具体数学形式如下:
如果考虑
光的偏振性质,可以解析得到,
各向同性的光入射后,其隐矢波在空间三个方向(y,x 和 z)上的
相对强度: