Recuerdo haber leído un artículo muy elegante hace muchos años sobre la reflexión de Fresnel de un rayo gaussiano estrecho desde una interfaz dieléctrica. El artículo mostraba matemáticamente que, dado que la reflexión desde una losa dieléctrica es en realidad un efecto de masa de todas las polarizaciones oscilantes dentro del volumen, el haz gaussiano saliente sigue un eje que no se cruza con el eje entrante en la superficie. En cambio, se cruzan en un punto que está a una distancia significativa dentro del volumen del dieléctrico, probablemente de orden $\lambda / \epsilon$ (sólo una suposición) donde $\epsilon$ es la constante dieléctrica.
No puedo encontrar ese documento ahora mismo, pero mi pregunta es diferente. ¿Hay alguna distorsión del perfil del rayo? Dado que la onda reflejada de cada capa producirá un desplazamiento lateral creciente, cuando se sumen, ¿un haz incidente de perfil circular se reflejará con un perfil elíptico?
Voy a tratar de generar un dibujo para esto, pero creo que la pregunta es lo suficientemente clara para una respuesta óptica.
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¿Cuál es la diferencia con el reflejo de un espejo metálico? La luz hace que los electrones del interior del metal oscilen. Los electrones oscilantes irradian un haz reflejado. El punto iluminado en la interfaz espejo/dieléctrico es una elipse si el rayo está en ángulo. Pero el haz reflejado tiene una sección transversal circular.
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@mmesser314 en realidad lo que dices es casi pero no exactamente correcto. El efecto es muy pequeño en la reflexión de Fresnel y aún más pequeño en la reflexión del plasma de electrones, pero la reflexión en ambos casos es un efecto de masa, y no se produce exactamente en la superficie . Piénsalo: por qué 10 Å de metal son casi transparentes: se necesitan unos cientos de angstroms para conseguir una buena reflexión. Del mismo modo, una "losa" de dieléctrico de 100 Å de grosor tampoco da mucho de sí. La reflexión es un fenómeno de volumen, y para hacer las cuentas correctamente hay que integrar todo el volumen. Las "ecuaciones de superficie" son aproximadas.
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@mmesser314 la clave de mi pregunta está en esta frase: " Dado que la onda reflejada de cada capa producirá un desplazamiento lateral creciente, cuando se sumen, ¿se reflejará un haz incidente de perfil circular con un perfil elíptico? "
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Los componentes ópticos transparentes suelen estar recubiertos con revestimientos antirreflectantes. Se trata de dieléctricos que suelen tener un grosor de media o un cuarto de onda. Se modelan asumiendo la reflexión en la superficie. La idea es disponerlo de manera que todas las reflexiones posteriores de todas las interfaces entre capas sumen 0. Nunca lo consideramos como un efecto de masa. Así que tendría que decir que ocurre tan cerca de la superficie que no hace ninguna diferencia. Especialmente cuando el rayo es mucho más que una longitud de onda. Pero tal vez sea un punto de vista de la ingeniería.
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@mmesser314 OK se toma nota de tu opinión. Démosle un día o dos a esta pregunta para que algunas respuestas matemáticas hagan efecto y veamos a dónde va. No he preguntado si hace una gran diferencia le pregunté si eso ocurría.