Jaký je rozdíl mezi celkovou vnitřní reflexí a jednoduchou reflexí?


Odpověď 1:

„Jednoduchým odrazem“ máte na mysli zrcadlo? To je úplně jiné zvíře. Máte světlo v průhledném materiálu, který interaguje s hranicí neprůhledného materiálu. Obecně platí, že když světlo zasáhne takový povrch, některé z rozptylu světla, některé budou absorbovány materiálem jako teplo a zbytek se odrazí. Téměř všechno to odráží zrcadlo. Perfektní zrcadlo by to všechno odráželo, ale to není totální vnitřní reflexe (TIR).

TIR nastává, když jsou oba materiály průhledné. Světlo tedy teoreticky může procházet hranicí do druhého materiálu. Tomu se říká „transmise“. Ale ne všechno světlo prochází; některé se budou stále odrážet. To je důvod, proč můžete vidět matné odrazy v okně. Pokud to máte na mysli pod pojmem „jednoduchá reflexe“, pak je TIR zvláštním případem fyziky, který definuje, kolik světla zažívá jeden proces.

Pokud světlo ve vzduchu narazí na skleněný povrch přímo na - tj. Podél linie, která je kolmá k povrchu, nazývá se normální povrch -, světlo, které vstupuje do skla, pokračuje podél stejné cesty. Pokud není přímá, prochází zlomek světla a bude se ohýbat směrem k normálnímu povrchu. Protože se ohýbá dovnitř, rozsah úhlů ve skle je menší než rozsah ve vzduchu. Maximální úhel, který může mít ve skle, se nazývá kritický úhel, nebo C. U skla je to asi 40 °.

Tento proces je přesně obrácen, když světlo již uvnitř skleněného předmětu narazí na povrch. Pokud narazí na povrch pod úhlem menším než C, prochází procházející světlo od normálu a končí mezi 0 ° a 90 °. Pokud zasáhne více než C (viz poznámka 1), není ve vzduchu žádný úhel, který by vyhovoval fyzikálním zákonům. To vše odráží. Tomu se říká totální vnitřní reflexe (viz poznámka 2).

+++++ Poznámka 1: Toto se nemůže stát v okně. Protože oba povrchy jsou rovnoběžné, dopadá světlo na zadní stranu tabule ve stejném úhlu, jaký měl při vstupu, což je podle definice menší než C. Některé dalekohledy používají hranoly navržené tak, že úhel bude vždy větší než C, takže hranol funguje jako dokonalé zrcadlo.

Poznámka 2: „Interní“ znamená „zůstává uvnitř prvního materiálu,„ ne “zůstává uvnitř objektu.“ Protože „reflexe“ znamená totéž, slovo „interní“ je nadbytečné. Jedním z nejčastějších příkladů TIR je to, že vzduchové bubliny ve vodě vypadají leskle. Většina světla dopadajícího na bublinu nemůže vstoupit do ní kvůli TIR, a tak odráží „navenek“.

Takže „Total Internal Reflection“ lze nazvat nesprávným jménem. Nesprávné pojmenování vede ke společnému mýtu o duších. I když jsou skutečně způsobeny „vnitřními odrazy“, není to TIR. TIR je nemožné v dešťových kapkách z důvodů podobných tomu, proč je to nemožné v oknech.