Refleksion versus total intern refleksion
Refleksion og total intern refleksion er meget vigtige fysiske egenskaber ved bølger. Generelt kaldes den resulterende ændring af bølgeretningen, når en bølge rammer et objekt, refleksion. Den vigtigste og mest kendte kendsgerning om refleksionen er evnen til at se objekter, når lysstråler reflekteres fra objektet til øjet. Faktisk diskuteres den samlede interne refleksion for det meste under refleksion af lys. Der er mange tekniske anvendelser af bølgereflektion og total intern refleksion, såsom ultralydteknologi og ekkolodsteknologi og henholdsvis fiberoptik. Da dette er et bredt område af bølgemekanik, vil vi i denne diskussion primært diskutere om refleksion og total intern refleksion af lys og refleksionslove af lys kort.
Afspejling
Som nævnt kaldes den resulterende ændring af en bølgeretning, når den rammer en hvilken som helst hindring, refleksion. Når det gælder lysstråler, opstår refleksion, når lys rammer på skinnende polerede overflader (reflekterende medier). Refleksionen gennemgår to enkle geometriske regler; den indfaldende stråle, den normale og den reflekterede stråle ligger alle i samme plan, og indfaldsvinklen er lig med refleksionsvinklen. Her defineres hændelsesstråle som en stråle, der nærmer sig overfladen. Hændelsespunkt er det sted, hvor hændelsesstrålen rammer overfladen. Det normale er den linie, der er trukket vinkelret på overfladen ved indfaldspunktet. Den reflekterede stråle er den del af indfaldsstrålen, der forlader overfladen ved indfaldspunktet. Der er to slags lysrefleksioner, der kaldes spejlrefleksion og diffus refleksion. Spekulær refleksion opstår, når parallelle indfaldsstråler rammer en glat overflade, der reflekterer parallel, og diffus refleksion opstår, når de parallelle indfaldende stråler rammer på en ru overflade, der reflekterer uregelmæssigt i alle retninger på grund af de ujævne planer på overfladen.
Total intern refleksion
Hvis og kun når, lysstråler passerer gennem et tættere medium til et lettere medium eller med andre ord gennem et medium med højt brydningsindeks (n1) til et lavt brydningsindeks (n2) medium (n1> n2) og indfaldsvinkel er større end den kritiske vinkel, hvilket resulterer i en total refleksion af den indfaldende stråle uden at gå igennem til det lettere medium. Her defineres kritisk vinkel som den indfaldende vinkel, som danner en brydningsvinkel på 90 grader. Dette koncept bruges i fiberoptik til at nå information på kort tid og til at få lyse glitrende diamanter, skåret for at bruge dette fænomen.
Hvad er forskellen mellem refleksion og total intern refleksion?
· Refleksion og total intern refleksion er bølgernes fysiske egenskaber. Refleksion forekommer i alle slags bølger, men total intern refleksion forekommer kun med lysstråler.
· Total intern refleksion opstår, når lys passerer gennem tættere medium til det lettere medium. Men til refleksion er der ingen sådan begrænsning at overveje.
· I refleksion af en bølge forekommer både refleksion og brydning (passerer gennem andet medium) bølger. Men i total intern refleksion forekommer kun refleksionsstråle.
· I total intern refleksion er energi fra indfaldende stråle og reflekteret stråle lige. Imidlertid reflekterer det ikke.
