Odpowiedzi

2010-04-25T15:36:42+02:00
Całkowite wewnętrzne odbicie to zjawisko fizyczne zachodzące dla fal (najbardziej znane dla światła) 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.
Kąt graniczny - P - promień padający pod kątem αgr, Z - promień załamany pod kątem β=90°, N - normalna padania.

Światło padające na granicę ośrodków O_1\, i O_2\, pod kątem mniejszym od granicznego zostaje częściowo odbite a częściowo przechodzi do drugiego ośrodka (jest załamane). Jeżeli n_1\, to współczynnik załamania ośrodka O_1\,, a n_2\, współczynnik załamania ośrodka O_2\, i n_1 > n_2\, wtedy kąt padania \alpha\, jest mniejszy niż kąt załamania \beta\,. Przy pewnym kącie padania \alpha_{gr}\,, zwanym granicznym, kąt załamania \beta\, jest równy 90º. Dla kątów padania większych niż \alpha_{gr}\, (zakreskowany zakres kątów na ilustracji) światło przestaje przechodzić przez granicę ośrodków i ulega całkowitemu odbiciu wewnętrznemu.

Na mocy prawa załamania:

{\sin\alpha \over \sin\beta}={n_2 \over n_1} dla \beta =90^\circ,

dlatego wartość kąta granicznego, \alpha_{gr}\,:

\alpha_{gr}=\arcsin \left( {n_2 \over n_1} \right).

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