課本沒寫的全反射（I）

全反射是在國中及高中物理都曾討論過的光學現象。在本文中，首先以日常生活中能觀察到的全反射和折射的幾何光學現象開始，以電磁學的理論帶出當全反射發生時，現行教材未完整提及的各種有趣現象，推導以傳播常數（k） 描述的平面電磁波在介質與金屬的反射、透射和全反射時的電場、磁場、波印廷向量的數學表述式，解釋反射係數和透射係數的電磁場相位變化如何影響反射波和透射波，以及衍生的能量流變化。以此進一步了解能量並非完全沒有出現在另一介質，能量如何時變流轉、以及在介面上前進的現象，說明相位變化所產生反射光束的位移變化（Goos-Hänchen shift） 並提供平面波的數學解釋。最後解釋在金屬會發生的全反射，以及金屬薄膜的全反射在特定條件下出現的表面電漿子現象。