Różnica między odbiciem a całkowitym odbiciem wewnętrznym

Odbicie a całkowite odbicie wewnętrzne

Odbicie i całkowite odbicie wewnętrzne to bardzo ważne właściwości fizyczne fal. Zasadniczo, gdy fala uderza w obiekt, wynikająca z niego zmiana kierunku fali nazywana jest odbiciem. Najważniejszym i znanym faktem dotyczącym odbicia jest zdolność widzenia obiektów, gdy promienie świetlne odbijają się od obiektu do oka. W rzeczywistości całkowite odbicie wewnętrzne jest omawiane głównie pod wpływem odbicia światła. Istnieje wiele technicznych zastosowań odbicia fali i całkowitego odbicia wewnętrznego, takich jak odpowiednio technologia ultradźwiękowa i sonarowa oraz światłowód. Ponieważ jest to szeroki obszar mechaniki fal, w tej dyskusji będziemy dyskutować głównie o odbiciu i całkowitym wewnętrznym odbiciu światła i prawach odbicia światła w skrócie.

Odbicie

Jak wspomniano, wynikowa zmiana kierunku fali uderzającej w jakąkolwiek przeszkodę nazywa się odbiciem. Kiedy odnosi się do promieni świetlnych, odbicie pojawia się, gdy światło pada na błyszczące, wypolerowane powierzchnie (środki odblaskowe). Odbicie podlega dwóm prostym zasadom geometrycznym; promień padający, normalny i odbity leżą w tej samej płaszczyźnie, a kąt padania jest równy kątowi odbicia. Tutaj promień padający jest definiowany jako promień zbliżający się do powierzchni. Punktem zdarzenia jest miejsce, w którym promień padający uderza w powierzchnię. Normalna to linia narysowana prostopadle do powierzchni w punkcie padania. Odbity promień to część promienia padania, która opuszcza powierzchnię w punkcie padania. Istnieją dwa rodzaje odbić światła, które nazywane są odbiciem lustrzanym i odbiciem rozproszonym. Odbicie lustrzane występuje, gdy równoległe promienie padają na gładką powierzchnię odbijającą równolegle, a rozproszone odbicie występuje, gdy padające równoległe promienie padają na szorstką powierzchnię odbijającą się nieregularnie we wszystkich kierunkach z powodu nierównych płaszczyzn na powierzchni.

Całkowite odbicie wewnętrzne

Tylko wtedy, gdy promienie świetlne przechodzą przez gęstsze medium do lżejszego medium, lub innymi słowy, przez medium o wysokim współczynniku załamania światła (n1) do medium o niskim współczynniku załamania światła (n2) (n1> n2) i kącie padania jest większy od kąta krytycznego, skutkuje całkowitym odbiciem padającego promienia bez przechodzenia do lżejszego ośrodka. Tutaj kąt krytyczny jest definiowany jako kąt padania, co daje załamany kąt 90 stopni. Ta koncepcja jest stosowana w światłowodach, aby dotrzeć do informacji w krótkim czasie i uzyskać jasne błyszczące diamenty, są cięte w celu wykorzystania tego zjawiska.