漸逝波

漸逝波（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時，發生全反射而光疏介質一側所產生的一種電磁波。由於其振幅隨與分界面垂直的深度的增大而呈指數形式衰減，而隨切線方向改變相位，因此也是一種表面波。

基本介紹

• 中文名：漸逝波
• 外文名：evanescent wave
• 領域：光學

簡介

漸逝波（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時，發生全反射而光疏介質一側所產生的一種電磁波。由於其振幅隨與分界面垂直的深度的增大而呈指數形式衰減，而隨切線方向改變相位，因此也是一種表面波。漸逝波是近場的，強度隨著呈指數衰減的，沒有被吸收的，其解是距邊界的距離x的函式。漸逝波作為波動方程的解，可以運用於任何波動方程。形成於兩種擁有不同的波動性質的介質的邊界上。在距離表面三分之一波長的距離下最為強烈。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 n₁）入射到光疏介質（折射率為n₂）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漸逝波。

漸逝波的強度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漸逝波的衰減程度，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。

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。 例如利用漸逝波原理製成分光鏡。

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