从波动理论可知,波的振动方向相反相当于波多走(或少走)了半个波长。入射光在光疏媒质中前进,遇到光密媒质界面时,在掠射(入射角为)或垂直入射(入射角为零)2种情况下,在反射过程中产生半波损失,这只是对光的
电场强度矢量的
振动而言。如果入射光在光密媒质中前进,遇到光疏媒质的界面时,不产生半波损失。不论是掠射或垂直入射,折射光的振动方向相对于入射光的振动方向,永远不发生半波损失。
光的干涉现象是有关光的现象中的很重要的一部分,而只要涉及到光的干涉现象,半波损失就是一个不得不考虑的问题。
在
洛埃镜实验中,如果将屏幕挪近与洛埃镜相接触。接触处为整个装置的对称中心,两束相干波的
波程差应为零,但实验发现接触处不是0级明条纹,而是暗条纹。这一事实说明洛埃镜实验中,光线自空气射向平面镜并在平面镜上反射后有了量值为π的位相突变,这也相当于光程差突变了半个波长。
光在反射时为什么会产生半波损失呢?这和光的电磁本性有关,可通过
菲涅耳公式来解释。
在任何时刻,我们都可以把
入射波、
反射波和
折射波的电矢量分成两个分量,一个平行入射面,另一个垂直入射面。有关各量的平行分量和垂直分量依次用指标p和s表示。以i1、i1´ 和i2分别表示入射角、反射角和折射角,它们确定了各波的传播方向。以A1、A1´、A2来依次表示入射波、反射波和折射波的电矢量的振幅,它们的分量相应就是Ap1、Ap1´、Ap2和As1、As1´、As2。但由于三个波的传播方向各不相同,必须分别规定各分量的某一方向为正,这种规入射光在
光疏介质(n1小)中前进,遇到
光密介质(n2大)的界面时定可任意(只要在一个问题的全部讨论过程中始终采取同一种正方向选择)。