Формулы Френеля: амплитуда и доля отражённого света

При переходе света между средами часть волны отражается, а часть проходит дальше. Формулы Френеля описывают этот переход с учётом показателей преломления, угла и поляризации. В компьютерной графике они помогают рассчитать отражательную способность материала.

Что было смешано в записи R

Выражение вида (n1 cosθ1 − n2 cosθ2)/(n1 cosθ1 + n2 cosθ2) — амплитудный коэффициент для одной поляризации при соответствующих соглашениях. Это не готовая доля отражённой энергии: коэффициенты для двух поляризаций различаются, а для мощности учитывается квадрат модуля.

Простой случай: нормальное падение

R = ((n1 - n2) / (n1 + n2))²

n1 = 1.0, n2 = 1.5
R = 0.04 = 4%

Здесь предполагаются прозрачные непоглощающие среды и нормальное падение. При таких условиях оставшаяся доля энергии проходит границу. Нельзя использовать T=1−R как универсальную замену расчёта поглощения или подставлять амплитудное t вместо энергетического T.

Где нужна полная модель

При наклонном падении учитывайте закон Снеллиуса и поляризацию; при полном внутреннем отражении и для проводников простое выражение нормального падения недостаточно. Неполяризованный свет обычно оценивают через обе поляризации.

Интегралы Френеля C(x), S(x), встречающиеся в задачах дифракции, — другой математический объект. Общее имя физика не делает их теми же коэффициентами отражения и пропускания.