光柵衍射光方向的問題

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#1

想請問一下有關方向的問題,在下面的fsp檔案裡面,入射光的theta及phi分別為-48.9404度和59.8105度,於grating_transmission量得之第一階衍射的theta和phi分別為48.9404度和-59.8105,第0階衍射theta和phi分別為48.9404度和-120.19度,這樣的方向可以用spherical coordinate解讀成以下角度嗎?

                       theta(degree)       phi(degree)
  入射光                -48.9404             59.8105
  第1階衍射              180-48.9404        -59.8105
  第0階衍射              180-48.9404          -120.19

用圖表示如下


Rectanglar grating_3D_sk2.fsp (374.1 KB)

雖然已經有閱讀光源方向的定義了,但像這樣光方向的變動還是讓我好生困或,如果光沿著+z軸方向行走,方向就依著spherical coordinate定義,若發生反射,光方向改沿-z軸行走,是否就將spherical coordinate的+z改成-z來定義方向呢?grating_transmission的方向定義是跟global coordinate走嗎?入射光源的角度我沒有問題,但就是反射的光角度讓我好混亂呀!


#2

透射光没问题就好。
反射光的确比较困难,不过,如果你能先找到0级结果,可能会帮助你理解。反射就是镜面反射,入射为Theta,Phi, 零级反射就应该是-Theta,-Phi等等。Theta的范围应该是(-90,90),不能超过90度。
如果你把入射的两个角度分别分解,可能容易理解一些。

对你的文件,因为入射的Theta为负,反射的Theta应该是正但是要小于90度。对于反射,你可能需要将坐标系也反射才能理解彻底,因为对于光源,Theta为负时光源在XZ面的-X一边,而Theta为正则是在X正的一边,而不是为负时在-Z方向,这个和一般教科书上不一样。当然,这样解释可能还不清楚,我建议你做下列测试:仅一个界面没有光栅结构
1:Phi为零,Theta为正
2:Phi为零,Theta为负;
3:Phi不为零但是小于90度,Theta为正;
4:Phi不为零但是小于90度,Theta为负;
分别用分析组看看反射结果的角度。再根据反射光的正坐标Z朝下(X也需要反向)看看你的解释与结果是不是一样。


#3

謝謝孫老師!

做一個平面去驗證角度就比較知道角度上的變化了!
:grinning: