倏逝波

倏逝波（evanescent wave），即漸逝波，又稱為消逝波或隱失波，是指當光波從光密介質入射到光疏介質且入射角大於臨界角時，發生全內反射，但仍有一部分光場將穿過界面進入到光疏介質一側，其振幅隨著與分界面垂直距離的增大而呈指數形式衰減，這部分光場稱之為倏逝波。

基本介紹

• 中文名：倏逝波
• 外文名：evanescent wave
• 成因：全反射
• 別名：消逝波
• 特點：振幅指數衰減，無淨能流

簡介

倏逝波（evanescent wave），又稱為消逝波或，隱失波，是指當光波從光密介質入射到光疏介質且入射角大於臨界角時，發生全反射，但仍有一部分光場將穿過界面進入到光疏介質一側，其振幅隨著與分界面垂直距離的增大而呈指數形式衰減，這部分光場稱之為倏逝波。倏逝波只能存在於界面附近的幾個波長的範圍以內，並且不像傳統的電場和磁場相位相互關聯的電磁波，倏逝波是諧振電場或諧振磁場，不攜帶或傳播能量，無淨能流穿過界面。特別的，漸逝波可以發生在除了光學的其它情況下，如電磁輻射、聲學、機械波的情況下。

原理

當光由光密介質（折射率為 ni）入射到光疏介質（折射率為n_t）時，入射角為θ_i則折射角由斯涅爾定律（Snell’s law）可得為θ_t，可由以下數學式表示：

接著改變入射角θ_i使其慢慢增大，直到折射角θ_t為90度，我們稱此入射角為臨界角θ_c，接著繼續增加入射角使其大於臨界角 ，此時光波產生全內反射。

在光密介質 內，反射波與入射波干涉，在界面附近形成駐波，而極小部分的能量會滲入光疏介質 ，電磁場會透出一段距離並沿著界面傳播此即為倏逝波。

倏逝波的形式為

其中，為界面處的場振幅，係數和均為實數，y為與界面的垂直距離。

倏逝波振幅的大小是隨著與界面傳播的距離成指數衰減的關係，透出一小段距離稱為穿透深度dp（depth of penetration），其定義為當穿透之光波強度減弱至原光波強度的三分之一(1/e=36.8%)時的距離。

採用受抑全內反射的方法可以探測該倏逝波的衰減程度，因此其可用來測量兩表面間的距離，進而得知上下兩表面的共同粗糙度。

倏逝波耦合

倏逝波耦合（evanescent-wave coupling）是指相互物理疊加的兩個倏逝波間的耦合，一個經典的案例是兩個光密介質中間夾著一個光疏介質，通過光疏介質內的倏逝波的耦合作用，其中一種光密介質內的光波能量可以被耦合到另一個光密介質內。

套用

漸逝波在各個領域都有廣泛的套用。在光學上特別廣泛。

如果只有單片稜鏡，光線發生全反射。而使用兩片稜鏡，改變稜鏡間的空氣間隙大小，則能改變分光的比例。同樣的原理，也可以在光纖的外層上加一光密物質從而得到光纖內部的性質。

參考

• 電磁波
  
• 全內反射
  
• 斯涅爾定律