Tükrözés és teljes belső visszaverődés
A reflexió és a teljes belső visszaverődés a hullámok nagyon fontos fizikai tulajdonságai. Általánosságban elmondható, hogy amikor egy hullám egy tárgyra csapódik, a hullám irányának ennek eredményeként bekövetkező változását reflexiónak nevezzük. A visszaverődés legfontosabb és legismertebb ténye az a képesség, hogy látni tudja a tárgyakat, amikor a fénysugarak visszatükröződnek a tárgyról a szemre. Valójában a teljes belső visszaverődést többnyire a fény visszaverése alatt tárgyalják. A hullámvisszaverődés és a teljes belső visszaverődés számos technikai felhasználása létezik, például az ultrahangtechnika, valamint a szonár technológia és a száloptika. Mivel ez a hullámmechanika széles területe, ebben a vitában elsősorban a fényvisszaverésről és a teljes belső visszaverődésről, valamint a fényvisszaverési törvényekről fogunk röviden foglalkozni.
Visszaverődés
Mint említettük, a hullám irányának változását, amikor bármilyen akadályra ütközik, reflexiónak nevezünk. Amikor a fénysugarakra vonatkozik, akkor a visszaverődés akkor következik be, amikor a fény fényes polírozott felületekre (fényvisszaverő közegekre) csapódik. A visszaverődés két egyszerű geometriai szabályon megy keresztül; a beeső sugár, a normál és a visszavert sugár mind ugyanabban a síkban fekszik, és a beesési szög megegyezik a visszaverődés szögével. Itt a beeső sugár a felszín felé közeledő sugár. A beesési pont az a hely, ahol a beeső sugár a felszínre csap. A normális az a felület, amely merőleges a felszínre az incidencia pontján. A visszavert sugár a beesési sugárnak az a része, amely a beesési ponton elhagyja a felszínt. Kétféle fényvisszaverődés létezik, ezeket nevezzük tükrös és diffúz visszaverődésnek. A tükrös visszaverődés akkor következik be, amikor a párhuzamos beesési sugarak a párhuzamosan visszatükröződő sima felületre csapódnak, és a diffúz visszaverődés akkor következik be, amikor a párhuzamos beeső sugarak egy durva felületre csapódnak, és a felületen lévő egyenetlen síkok miatt minden irányba szabálytalanul visszaverődnek.
Teljes belső reflexió
Csak akkor, amikor a fénysugarak sűrűbb közegen haladnak át egy könnyebb közegig, vagy más szavakkal, egy olyan közegen, amelyen magas a törésmutató (n1), alacsony törésmutató (n2) közeg (n1> n2) és beesési szög. nagyobb, mint a kritikus szög, a beeső sugár teljes visszaverődését eredményezi anélkül, hogy áthaladna a világosabb közegre. Itt a kritikus szöget úgy definiáljuk, mint a beesési szöget, amely 90 fokos törött szöget zár be. Ezt a koncepciót használják a száloptikában, hogy rövid időn belül információkat érjenek el, és fényes csillogó gyémántokat kapjanak. Ezeket a jelenségeket felhasználják.
Mi a különbség a reflexió és a teljes belső reflexió között?
· A reflexió és a teljes belső visszaverődés a hullámok fizikai tulajdonságai. A visszaverődés mindenféle hullámban előfordul, de a teljes belső visszaverődés csak fénysugarakkal történik.
· A teljes belső visszaverődés akkor következik be, amikor a fény sűrűbb közegen halad át a könnyebb közegig. De az elmélkedéshez nincs ilyen korlátozás, amelyet figyelembe kellene venni.
· A hullám visszaverődésekor reflexiós és refrakciós (a második közegen átmenő) hullámok egyaránt bekövetkeznek. De a teljes belső reflexióban csak a reflexiós sugár fordul elő.
· A teljes belső reflexióban a beeső sugár és a visszavert sugár energiája egyenlő. Viszont reflexióban nem.
