Явление полного отражения

Если свет переходит из оптически менее плотной в оптически более плотную среду (рис. 6.4, а; п₂ > щ), то угол преломления меньше угла падения (лучи 1—1'; 2—2'). При увеличении угла падения до 90° (луч 3—3') свет во второй среде распространяется под углом у_пред, называемым предельным углом преломления.

Предельный угол преломления — наибольший для данных двух сред угол преломления, при котором падающий луч скользит вдоль направления раздела сред, т. е. угол падения равен, а = 90°.

Величину предельного угла преломления можно определить по относительному показателю преломления двух сред:

Рис. 6.4.

Так как а = 90°, то.

Если свет переходит из оптически более плотной в оптически менее плотную среду (рис. 6.4, б; П] > п₂), то угол преломления больше угла падения (луч 1—1'). При некотором угле падения а_пред преломленный луч скользит по поверхности раздела сред, которому соответствует угол преломления Упред ~ 90° (луч 2—2'), причем часть падающего света отражается. При углах падения, а от а_пред до п/2 (а_прсд < а < п/2) преломленных лучей не существует, все падающие луни света полностью отражаются. Это явление называется полным внутренним отражением.

Предельный угол полного внутреннего отражения — наибольший для данных двух сред угол падения луча, при котором преломленный луч скользит вдоль направления раздела сред, т. е. угол преломления составляет 90°.

Предельный угол определяется из соотношения.

Так как у_пред = 90°, то.

Явление полного внутреннего отражения используется при огранке драгоценных камней, в оптических приборах и волоконной оптике, а также в поворотных стеклянных призмах.