Całkowite odbicie wewnętrzne

Opisując rolę pryzmatu pentagonalnego w lustrzance wspomnieliśmy o całkowitym odbiciu wewnętrznym światła. Objaśnimy to zjawisko możliwie przystępnie. Niech pokazany tu rysunek przedstawia przekrój poprzeczny akwarium napełnionego wodą. Z dna akwarium rzucamy wiązkę światła w kierunku powierzchni. Kierunek wiązki określa kąt pomiędzy normalną (prostopadłą) do powierzchni wody a promieniem. Kąt ten nazywany kątem padania na granicę ośrodków (wody i powietrza).

Dla małych kątów padania, jak np. kąt zaznaczony na niebiesko, światło wychodzi z wody i biegnie dalej w powietrzu.
Dla pewnego kąta padania, zwanego kątem granicznym (zaznaczony na czerwono), wiązka nie wychodzi z wody i "ślizga" się po powierzchni,
Dla kątów padania większych od kąta granicznego światło odbija się od powierzchni wody i wraca do niej. Odbicie jest całkowicie bezstratne, czyli nie ma utraty energii. Stąd nazwa całkowite odbicie wewnętrzne

Dziękuję anonimowemu Internaucie za zwrócenie uwagi na błędny rysunek, który został poprawiony w tej wersji. Cieszy mnie, że Fotoporadnik jest tak gruntownie analizowany.

Takie zjawisko zachodzi zawsze, gdy światło biegnie z ośrodka gęstszego (o większym współczynniku załamania) do rzadszego a więc np.

z wody do powietrza
ze szkła do powietrza

Zjawisko całkowitegoo odbicia wewnętrznego jest podstawą budowy światłowodów. W cieniutkim pręcie szklanym lub z przeźroczystego plastiku światło może przebyć bez żadnych strat energii bardzo dużą odległość odbijając się kolejno od ścianek pręta.

Używasz Facebooku'a? Kliknij "lubię to", będziesz dostawał informacje o nowościach na naszym serwisie.