Całkowite wewnętrzne odbicie

Całkowite wewnętrzne odbicie

Całkowite wewnętrzne odbicie to zjawisko fizyczne, najczęściej związane z falami świetlnymi, zachodzące na granicy dwóch ośrodków o różnych współczynnikach załamania. Odkryte w okolicach 1840 roku przez Jacquesa Babineta i Jean-Daniela Colladona, polega na tym, że światło padające na granicę ośrodków z większym kątem niż kąt graniczny nie przechodzi do drugiego ośrodka, lecz jest całkowicie odbijane.

Zjawisko załamania światła

Kiedy światło pada na granicę dwóch ośrodków, zachowanie jego promieni zależy od kąta padania:

• Jeśli kąt padania jest mniejszy od kąta granicznego, część światła jest odbita, a część załamana.
• Przy kącie padania równym kątowi granicznemu, światło jest załamane pod kątem 90º.
• Jeśli kąt padania jest większy niż kąt graniczny, światło ulega całkowitemu odbiciu wewnętrznemu.

Kąt graniczny

Kąt graniczny, oznaczany jako $\backslash alpha\_\{gr\}$, można obliczyć ze wzoru:

$\backslash alpha\_\{gr\}\; =\; \backslash arcsin\backslash left(\backslash frac\{n\_2\}\{n\_1\}\backslash right)$

gdzie $n\_1$ i $n\_2$ to współczynniki załamania dwóch ośrodków, przy czym $n\_1\; >\; n\_2$.

Zastosowania

Całkowite wewnętrzne odbicie znajduje zastosowanie w:

• pryzmatach,
• światłowodach,
• tworzeniu refleksów w oszlifowanych diamentach.

Wnioskując, zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia odgrywa kluczową rolę w optyce geometrycznej oraz ma szereg praktycznych zastosowań w technologii.