振幅反射係数

質問

振幅反射係数や振幅透過係数の符号は必ず正にしなくてはならないのでしょうか。真空から誘電体に入射する場合の振幅反射率は、位相がπずれるからマイナスだとも考えられますが、振幅反射係数は反射される割合を意味するので、マイナスをつけて正にするべきだとも考えられます。どちらにしたら良いのでしょうか。

回答No.1

inara · ベストアンサー

入射側の媒体の屈折率を n0、透過側の媒体の屈折率を n1 としたとき、垂直入射での振幅反射係数と振幅透過係数は
　　振幅反射係数 ρ = ( n0 - n1 )/( n0 + n1 )
　　振幅透過係数 τ = 2*n0/( n0 + n1 )
となります。n0 < n1 のとき、振幅反射係数 < 0 なので、位相が π ずれます。振幅透過係数はいつでも正なので位相はずれません。

一般に言う反射率や透過率はエネルギー反射率、エネルギー透過率のことで
　　反射率 R = ( n0 - n1 )^2/( n0 + n1 )^2
　　透過率 T = 4*n0*n1/( n0 + n1 )^2
なので、負にはなりません。吸収がない場合、R + T = 1 が常に成り立ちます。

反射係数に符号がつくのは、伝送線路（同軸ケーブルなど）で開放端ならそのまま戻ってくるので反射係数 > 0、短絡端なら位相反転して戻ってくるので反射係数 < 0 となるのと同じです。

お礼

大変丁寧な解答ありがとうございます。これで納得することができました。