Całkowite wewnętrzne odbicie

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Całkowite wewnętrzne odbicie w bloku pleksi
Całkowite wewnętrzne odbicie

Całkowite wewnętrzne odbiciezjawisko fizyczne zachodzące dla fal (najbardziej znane dla światła) i występujące na granicy ośrodków o różnych współczynnikach załamania. Polega ono na tym, że światło padające na granicę od strony ośrodka o wyższym współczynniku załamania pod kątem większym niż kąt graniczny, nie przechodzi do drugiego ośrodka, lecz ulega całkowitemu odbiciu.

Zjawisko odkryli około 1840 roku niezależnie od siebie Jacques Babinet i Jean-Daniel Colladon.

αgr – kąt graniczny
P – promień padający pod kątem αgr,
Z – promień załamany pod kątem β = 90°,
N – normalna padania

Światło padające na granicę ośrodków i pod kątem mniejszym od granicznego zostaje częściowo odbite, a częściowo przechodzi do drugiego ośrodka (jest załamane). Jeżeli to współczynnik załamania ośrodka a współczynnik załamania ośrodka i wtedy kąt padania jest mniejszy niż kąt załamania Przy pewnym kącie padania zwanym kątem granicznym, kąt załamania jest równy 90º. Dla kątów padania większych niż (zakreskowany zakres kątów na ilustracji) światło przestaje przechodzić przez granicę ośrodków i ulega całkowitemu odbiciu wewnętrznemu.

Na mocy prawa załamania:

jeśli to dlatego wartość kąta granicznego, :

Zjawisko to jest wykorzystywane w pryzmatach oraz światłowodach. Jest także przyczyną powstawania refleksów w oszlifowanym diamencie (brylancie).