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在均勻和各相同性媒質(zhì)的情況下，來自塊狀媒質(zhì)的電磁輻射的傳播和反射平面界面進行，借助菲涅爾公式在近似的框架內(nèi)進行描述。吸收媒質(zhì)的數(shù)學表達式取決于入射角、入射電場的極化狀態(tài)、介質(zhì)的各向同性和各向異性。描述的反射和折射，是假設單色平面波入射到兩個各向同性的邊界媒質(zhì)時畫出來的。通常，考慮這兩種 情況下光的線性極化，一種是電場垂直于入射角，如s極化，另一種情況是電場在入射面振蕩，如p極化。利用電場在界面的連續(xù)性，可從下面的菲涅爾公式推知復傳輸系數(shù)：

式中：N=N2/N1是相對復折射率 。

在均勻各向異性介質(zhì)情況下，上述公式在一定程度上是不同的，因為相關(guān)表達式設計單軸各向異性系統(tǒng)中復雜的尋常和非尋常折射率。雙軸系統(tǒng)的情況則會更加復雜。菲涅爾公式是在垂直入射的情況下可以簡化，通過設置θ=0，那個光的極化狀態(tài)不再是問題。在平板或薄膜的情況下，有限厚度的樣品必須考慮電磁場的傳播和反射。所以，復傳輸和反射系數(shù)將采用不同于上式的表達式。這些系統(tǒng)在光學的標準教材中討論過。特別是在薄樣品情況下，來自邊界的多次反射的作用對于出射電場非常重要。在垂直入射的情況下，給出了復傳輸和反射系數(shù)的表達式。對有限厚度樣品的透射系數(shù)具有以下的近似，此時θ=0，即：

式中：r12和r21是從上式得到 的復傳輸系數(shù)，電磁輻射中垂直入射的方程也采用同樣的形式，是可以用來提取媒質(zhì)的復折射率。對于相對較薄的平板，通常會出現(xiàn)標準效應。由于透射系數(shù)會浮動，因此需要通過數(shù)值算法來提取復射率。通過橢圓光度法基本理論 ，可以利用橢圓對稱測量技術(shù)對時域太赫茲光譜的復折射率進行測量。在橢圓對稱太赫茲光譜范疇，提出 了幾何測量和數(shù)據(jù)分析的簡化方法。在時域太赫茲光譜中，太赫茲脈沖電場與時間相關(guān)，在記錄傳輸或反射光譜中，都采用改變太赫茲脈沖的時延來測量參考物和樣品的波形。再透射測量情況下，選用的參考通常為沒有樣品的空載條件，而在測量反射的情況下，參考通常是一個高反射的金屬鏡，通過傅里葉變換，時域電場E（t）轉(zhuǎn)化為角頻域形式：

這個表達式將得到電場的實部和虛部。因此，通過圓極化或線極化頻率的函數(shù)提取電場的幅度和相位是可能的?；跍y量得到樣品與參考物的電場，在傳輸頻譜中復傳輸系數(shù)可以表示為：

式中φ是相位。

上式中右邊的復傳輸系數(shù)與相位的理論表達式作比較，以求得復折射率。通常情況下，剛開始進行分析是可通過脈沖延遲計算折射率，一旦獲得樣品的厚度，那么復折射率可以從光學路徑長度△=nd獲得，其中n是介質(zhì)的是折射率，d為厚度，時延δt通過太赫茲光譜儀測量，服從均勻和各向同性媒質(zhì)的法則 ：

在空氣或緩沖氣體中，如氮氣，參考物的折射率設置成nRed=1.均勻樣品的吸收系數(shù)可以通過Beer-Lambert定律估算。然而，如果想要知道與波長相關(guān)的復折射率，必須根據(jù)樣品的厚度，使用菲涅耳表達式或其修正方程，這是由于取決于樣品的厚度，在樣本的邊界處可能發(fā)生多次反射。幾何和時間維度上的采樣的實驗不確定問題，可能導致在太赫茲光譜內(nèi)得到復折射率的錯誤解。

時域太赫茲反射光譜可從以下比率得到：

采用菲涅耳公式從塊狀媒質(zhì)、平板或薄膜反射得到的反射，可以提取均勻各向同性或各向異性介質(zhì)的復折射率。