Fizică Optică
Ce este reflexia totala interna?
Reflexia totală internă este un fenomen optic în care lumina incidentă pe o suprafață de separare dintre două medii transparente se reflectă în întregime, fără a părăsi mediul inițial. Apare când lumina trece dintr-un mediu mai dens optic într-unul mai puțin dens și unghiul de incidență depășește valoarea unghiului limită.
Condiții pentru reflexie totală internă
- Medii cu indici de refracție diferiți Lumina se propagă dintr-un mediu cu indice de refracție mai mare (n1) într-unul cu indice mai mic (n2), cu n1 > n2.
- Unghiul de incidență Unghiul de incidență i trebuie să fie mai mare decât unghiul limită L, unde sin L = n2/n1.
- Exemplu de calcul Pentru apă-aer: n_apă ≈ 1.33, n_aer ≈ 1, sin L = 1/1.33 ≈ 0.752 → L ≈ 49°. Dacă i > 49°, apare reflexia totală.
Mecanismul fenomenului
- 1 La unghiuri mici Pentru i < L, o parte din lumină se reflectă, restul se refractă în al doilea mediu.
- 2 La unghiul limită Când i = L, raza refractată alunecă de-a lungul suprafeței, cu unghi de refracție de 90°.
- 3 Peste unghiul limită Pentru i > L, nu există rază refractată, toată lumina se reflectă înapoi în mediul dens.
Aplicații practice
- Fibre optice Lumina este transmisă prin reflexii totale interne succesive în miezul de sticlă, cu pierderi minime.
- Prisme de reflexie totală Folosite în binocluri și camere pentru a redirecționa razele fără oglinzi metalice.
- Miraje Cauzate de reflexia totală a luminii în straturile de aer cu densități diferite, de exemplu pe asfaltul încălzit.
Pentru a recunoaște reflexia totală, verifică dacă i > arcsin(n2/n1) și dacă lumina vine dintr-un mediu mai dens.