Отражение срещу пълно вътрешно отражение
Отражението и пълното вътрешно отражение са много важни физически свойства на вълните. По принцип, когато вълна удари обект, получената промяна в посоката на вълната се нарича отражение. Най-важният и известен факт за отражението е способността да се виждат обекти, когато светлинните лъчи се отразяват от обекта към окото. Всъщност пълното вътрешно отражение се обсъжда най-вече под отразяването на светлината. Има много технически употреби на отразяване на вълните и пълно вътрешно отражение, като ултразвукова технология и сонарна технология и оптични влакна съответно. Тъй като това е широка област от вълновата механика, в тази дискусия ще обсъдим накратко основно отражението и пълното вътрешно отражение на светлината и законите за отражение на светлината.
Отражение
Както споменахме, произтичащата промяна на посоката на вълна, когато тя се сблъска с препятствие, се нарича отражение. Когато се прилага за светлинни лъчи, отражението възниква, когато светлината попадне върху лъскави полирани повърхности (отразяваща среда). Отражението преминава през две прости геометрични правила; падащият лъч, нормалният и отразеният лъч лежат в една и съща равнина и ъгълът на падане е равен на ъгъла на отражение. Тук падащият лъч се определя като лъч, който се приближава към повърхността. Точката на падане е мястото, където падащият лъч удря повърхността. Нормалната е линията, начертана перпендикулярно на повърхността в точката на падане. Отразеният лъч е частта от падащия лъч, която напуска повърхността в точката на падане. Има два вида отражения на светлината, които се наричат огледално отражение и дифузно отражение. Огледалното отражение се получава, когато паралелни падащи лъчи попадат върху гладка повърхност, отразявайки паралелно, а дифузното отражение възниква, когато паралелните падащи лъчи попадат върху грапава повърхност, отразяваща се неравномерно във всички посоки поради неравните равнини на повърхността.
Пълно вътрешно отражение
Ако и само когато светлинните лъчи преминават през по-плътна среда към по-лека среда, или с други думи, през среда с висок индекс на пречупване (n1) към среда с нисък индекс на пречупване (n2) (n1 > n2) и ъгълът на падане е по-голям от критичния ъгъл, води до пълно отражение на падащия лъч, без да преминава през по-леката среда. Тук критичният ъгъл се определя като ъгъл на падане, който прави пречупен ъгъл от 90 градуса. Тази концепция се използва в оптичните влакна за достигане на информация за кратък период от време и за получаване на ярки блестящи диаманти, които се шлифоват, за да се използва този феномен.
Каква е разликата между отражението и пълното вътрешно отражение?
· Отражението и пълното вътрешно отражение са физически свойства на вълните. Отражение се получава при всички видове вълни, но пълно вътрешно отражение се получава само при светлинни лъчи.
· Пълно вътрешно отражение възниква, когато светлината преминава през по-плътна среда към по-лека среда. Но за размисъл няма такова ограничение за разглеждане.
· При отражение на вълна възникват вълни както на отражение, така и на пречупване (преминаване през втора среда). Но при пълно вътрешно отражение се появява само отражателен лъч.
· При пълно вътрешно отражение енергията на падащия лъч и на отразения лъч са равни. Обаче в размисъл не е така.
