Zwiększając kąt padania promienia świetlnego przy jego przejściu z ośrodka optycznie gęstszego do optycznie rzadszego (np. z wody do powietrza) obserwujemy promień odbity i załamany na granicy ośrodków. Co więcej, kąt załamania jest większy od kąta padania. W takim przypadku przy odpowiednio dobranym kącie padania, kąt załamania wyniesie 90 stopni. Co się stanie gdy dalej będziemy zwiększać kąt padania?

Ten szczególny kąt padania, przy którym kąt załamania wynosi 90 stopni nazywa się kątem granicznym. Jego przekroczenie objawi się tym, że już nie będziemy obserwować promienia załamanego i odbitego, a jedynie odbity. Cały promień padający zostaje wówczas odbity od granicy ośrodków jak od idealnego zwierciadła. Stąd też nazwa zjawiska – całkowite wewnętrzne odbicie. Kąt graniczny jest charakterystyczny dla danej pary ośrodków.

Wszystkie zdjęcia tu załączone przedstawiają sytuację, w której promień świetlny pada na granicę ośrodków pod kątem większym od kąta granicznego. Na każdym z tych zdjęć widać zatem całkowite wewnętrzne odbicie. W jednym przypadku jest to promień świetlny wskaźnika laserowego* odbity od granicy ośrodków: woda – powietrze. W pozostałych przypadkach granica to: akryl – powietrze.

Jak zachowuje się promień świetlny gdy przechodzi z powietrza to wody? Który kąt nazywa się kątem padania, a który załamania? Jak wygląda bieg promienia przy jego padaniu na granicę ośrodków pod kątem mniejszym od kąta granicznego? Odpowiedzi na te pytania można znaleźć w opisie zjawiska załamania światła.

Całkowite wewnętrzne odbicie wykorzystuje się w światłowodach i przyrządach optycznych takich jak np. peryskop.

* Uwaga! Używając lasera zachowaj szczególną ostrożność. Nie wolno kierować promienia lasera bezpośrednio w oczy ludziom oraz zwierzętom. Ogranicz również do niezbędnego minimum patrzenie boczne na wiązkę lasera i miejsca, na które pada wiązka lasera. Korzystając z aparatu fotograficznego zachowaj ostrożność w ten sam sposób aby zapobiec jego uszkodzeniu.

Powrót