Reflexe vs Celková interní reflexe
Odraz a celkový vnitřní odraz jsou velmi důležité fyzikální vlastnosti vln. Obecně platí, že když vlna zasáhne objekt, výsledná změna směru vlny se nazývá odraz. Nejdůležitějším a nejznámějším faktem o odrazu je schopnost vidět objekty, když se světelné paprsky odrážejí od objektu k oku. Ve skutečnosti je celková vnitřní reflexe většinou diskutována pod odrazem světla. Existuje mnoho technických využití vlnového odrazu a úplného vnitřního odrazu, jako je technologie ultra zvuku a technologie sonaru a optická vlákna. Jelikož se jedná o širokou oblast vlnové mechaniky, budeme v této diskusi diskutovat hlavně o odrazu a celkovém vnitřním odrazu světla a krátce o zákonech odrazu světla.
Odraz
Jak již bylo zmíněno, výsledná změna směru vlny, když narazí na jakoukoli překážku, se nazývá odraz. Když se vztahuje na světelné paprsky, odraz nastane, když světlo dopadne na lesklé leštěné povrchy (reflexní médium). Odraz podléhá dvěma jednoduchým geometrickým pravidlům; dopadající paprsek, normální a odražený paprsek leží ve stejné rovině a úhel dopadu se rovná úhlu odrazu. Zde je dopadající paprsek definován jako paprsek blížící se k povrchu. Bodem dopadu je místo, kde dopadající paprsek zasáhne povrch. Normála je čára nakreslená kolmo k povrchu v bodě dopadu. Odražený paprsek je část dopadajícího paprsku, která opouští povrch v bodě dopadu. Existují dva druhy odrazů světla, které se nazývají zrcadlový odraz a difúzní odraz. Zrcadlový odraz nastává, když rovnoběžné paprsky dopadu dopadají na hladký povrch odrážející rovnoběžně, a difúzní odraz nastává, když rovnoběžné dopadající paprsky dopadají na drsný povrch odrážející se nepravidelně do všech směrů kvůli nerovným rovinám na povrchu.
Totální vnitřní odraz
Pokud a pouze tehdy, světelné paprsky procházejí hustším médiem do lehčího média, nebo jinými slovy, skrz médium s vysokým indexem lomu (n1) na médium s nízkým indexem lomu (n2) (n1> n2) a dopadajícím úhlem je větší než kritický úhel, výsledkem je celkový odraz dopadajícího paprsku, aniž by prošel do lehčího média. Zde je kritický úhel definován jako úhel dopadu, který činí úhel lomu 90 stupňů. Tento koncept se používá ve vláknové optice k dosažení informací v krátkém časovém období a k získání jasných jiskřivých diamantů, které jsou rozřezány za účelem využití tohoto jevu.
Jaký je rozdíl mezi reflexí a celkovou interní reflexí?
· Odraz a celkový vnitřní odraz jsou fyzikálními vlastnostmi vln. K odrazu dochází ve všech druzích vln, ale k úplnému vnitřnímu odrazu dochází pouze u světelných paprsků.
· K úplnému vnitřnímu odrazu dochází, když světlo prochází hustším médiem do lehčího média. Ale k zamyšlení neexistuje žádné takové omezení, které by bylo třeba vzít v úvahu.
· Při odrazu vlny dochází k vlnám odrazu i lomu (procházející druhým médiem). Ale v úplném vnitřním odrazu dochází pouze k odrazovému paprsku.
· V celkovém vnitřním odrazu jsou energie dopadajícího paprsku a odraženého paprsku stejné. V reflexi to však neplatí.
