اثر ناهمواري سطح بر جابجايي گووس-هنشن

Effect of surface roughness on the Goos-Hänchen shift

با در نظر گرفتن محيط دي الكتريك تخت با ناهمواري‌هاي كاتوره‌اي طبيعي اثر جابجايي گووس- هنشن را با استفاده از رويكرد اپتيك هندسي مورد مطالعه قرار داده‌ايم. در اين پزوهش با حذف مرز مجرد رياضي، ناحيه‌ي بسيار باريك ناهمواري سطح را با يك ناحيه‌ي واسطه‌ي پيوسته كه ضريب شكستش بصورت تدريجي تغيير مي‌كند جايگزين كرده‌ايم. با بكاربردن اصل فرما براي پرتو فرودي در گستره‌ي وسيعي از زواياي فرودي، نشان داده‌ايم كه پرتو در بازتاب كلي داخلي يك جابجايي افقي را تجربه مي‌كند كه بيشترين جابجايي در حوالي زاويه بحراني روي مي‌دهد و اگرچه اين اثر در اپتيك موجي مشاهده شده است اما نشان داده‌ايم كه توافق خوبي بين نتايج عددي ما و نتايج تجربي و تئوري به دست آمده وجود دارد.

by considering a dielectric medium with flat surface but with natural roughness, we have studied the Goos-Hänchen effect by ray optics description. We have replaced the very thin region of roughness distribution by a continuous intermediary medium which has a gradient index of refraction. Applying Fermat’s principle for the incident ray in a wide range of incident angles, we found that the ray undergoes a lateral displacement which its greatest value occurs around the critical angle. Although, this model differs from wave theory, good agreement of the numerical results with that of theoretical approaches and experimental observations have been obtained.