Optik planer Grenzflächen

Wir haben gesehen, daß die Grundgesetze der geometrischen Optik einschließlich derer, die im Zusammenhang zur Wechselwirkung mit Materie (Reflexions- und Brechungsgesetz) stehen, vom Fermatschen Prinzip oder von der Huygensschen Elementarwellenkonstruktion ableitbar sind. Keine dieser Methoden kann jedoch voraussagen, wieviel Licht jeweils im reflektierten und im transmittierten Strahl wiederzufinden ist. Es ist daher eine umfassendere Theorie nötig, um dieses Phänomen, aber auch um absorbierende Medien zu beschreiben. Prinzipiell wäre es möglich, von der Quantentheorie der Materie auszugehen. Es ist jedoch praktischer, das Verhalten der Medien mit elektromagnetischen Größen zu parametrisieren. Diese Parameter reichen dann aus, um mit der elektromagnetischen Theorie des Lichts Reflexions- und Brechungsphänomene an Oberflächen zu beschreiben. Die Quantentheorie ziehen wir dann nur noch heran, um Details dieser Parameter zu erklären. Die geometrischen Änderungen der Strahlrichtung und der Wellenfronten sind bei ebenen Flächen relativ einfach, so daß im folgenden die Einflüsse auf Amplitude und Phase der optischen Felder im Mittelpunkt stehen.