Odraz vs Celkový interný odraz
Odraz a celkový vnútorný odraz sú veľmi dôležité fyzikálne vlastnosti vĺn. Všeobecne platí, že keď vlna narazí na objekt, výsledná zmena smeru vlny sa nazýva odraz. Najdôležitejšou a známou skutočnosťou o odraze je schopnosť vidieť objekty, keď sa svetelné lúče odrážajú od predmetu k oku. V skutočnosti sa o úplnej vnútornej reflexii hovorí väčšinou pod odrazom svetla. Existuje veľa technických využití vlnového odrazu a úplného vnútorného odrazu, ako napríklad technológia ultra zvuku, technológia sonaru a vláknová optika. Pretože toto je široká oblasť vlnovej mechaniky, v tejto diskusii sa budeme krátko venovať hlavne reflexii a úplnej vnútornej reflexii svetla a reflexným zákonom svetla.
Odraz
Ako už bolo spomenuté, výsledná zmena smeru vlny, keď narazí na akúkoľvek prekážku, sa nazýva odraz. Keď sa to týka svetelných lúčov, odraz nastane, keď svetlo dopadne na lesklé leštené povrchy (reflexné médiá). Odraz podlieha dvom jednoduchým geometrickým pravidlám; dopadajúci lúč, normál a odrazený lúč ležia v rovnakej rovine a uhol dopadu sa rovná uhlu odrazu. Tu je dopadajúci lúč definovaný ako lúč blížiaci sa k povrchu. Bodom dopadu je miesto, kde dopadajúci lúč dopadá na povrch. Normála je čiara vedená kolmo na povrch v bode dopadu. Odrazený lúč je časť dopadajúceho lúča, ktorá opúšťa povrch v bode dopadu. Existujú dva druhy odrazov svetla, ktoré sa nazývajú zrkadlový odraz a difúzny odraz. Zrkadlový odraz nastáva, keď rovnobežné lúče dopadu dopadajú na hladký povrch odrážajúci rovnobežne, a difúzny odraz nastáva, keď rovnobežné lúče dopadajú na drsný povrch odrážajúci sa nepravidelne do všetkých smerov v dôsledku nerovných rovín na povrchu.
Totálna vnútorná reflexia
Ak a len vtedy, svetelné lúče prechádzajú cez hustejšie médium do ľahšieho média alebo inými slovami cez médium s vysokým indexom lomu (n1) až po médium s nízkym indexom lomu (n2) (n1> n2) a uhlom dopadu. je väčší ako kritický uhol, vedie k úplnému odrazu dopadajúceho lúča bez prechodu na ľahšie médium. Tu je kritický uhol definovaný ako uhol dopadu, ktorý vytvára lomený uhol 90 stupňov. Tento koncept sa používa vo vláknovej optike na získanie informácií v krátkom časovom období a na získanie diamantov so svetlými iskrami, ktoré sú rozrezané za účelom využitia tohto javu.
Aký je rozdiel medzi reflexiou a celkovou internou reflexiou?
· Odraz a celkový vnútorný odraz sú fyzikálne vlastnosti vĺn. Odraz sa vyskytuje vo všetkých druhoch vĺn, ale úplný vnútorný odraz sa vyskytuje iba pri svetelných lúčoch.
· K úplnému vnútornému odrazu dôjde, keď svetlo prechádza cez hustejšie médium do ľahšieho média. Ale na zamyslenie neexistuje žiadne takéto obmedzenie, ktoré by sa malo brať do úvahy.
· Pri odraze vlny sa vyskytujú vlny odrazu aj lomu (prechádzajúce druhým médiom). Ale v úplnom vnútornom odraze sa vyskytuje iba odrazový lúč.
· Pri úplnom vnútornom odraze je energia dopadajúceho a odrazeného lúča rovnaká. Avšak v odraze nie.
