Полное внутреннее отражение и его техническое применение

Если свет идет из оптически менее плотной среды в оптически более плотную (например, из воздуха в стекло), тогда n' > n и в соответствии с формулой всегда будет иметь место преломление луча. Если свет идет из оптически более плотной среды в менее плотную (из стекла в воздух) и n' < n, то преломленного луча может и не быть.

Рис. 1.2. Полное внутреннее отражение.

Угол падения (ε_пр), при котором угол преломления равен 90°, называется предельным углом полного внутреннего отражения(рис. 1.2).

,

, если , то .

Если показатель преломления n меняется в диапазоне 1.4÷2.0, то предельный угол будет меняться в диапазоне 43° ÷ 30°. Лучи, имеющие угол падения больше ε_пр, будут отражаться.

Рис. 1.3. Полное внутреннее отражение в призмах.

Полное внутреннее отражение используется при создании отражательных призм (рис. 1.3), световодов (рис. 1.4), при подсветке сеток оптических приборов (рис. 1.5, на темном фоне получаются светлые штрихи).

Рис. 1.4. Полное внутреннее отражение в световодах.

Рис. 1.5. Использование полного внутреннего отражения для подсветки сеток.