Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat gebeurt er als de brekingshoek 90 graden of meer is?

Wanneer de brekingshoek 90 graden of hoger bereikt, totale interne reflectie komt voor. Dit is wat er gebeurt:

* Licht blijft in het dichtere medium: In plaats van te breken in het minder dichte medium, wordt de lichtstraal volledig teruggebracht in het dichtere medium.

* Kritische hoek: De invalshoek waar de brekingshoek 90 graden is, wordt de kritieke hoek genoemd. Voor hoeken van incidentie die groter zijn dan de kritische hoek, treedt totale interne reflectie op.

Waarom gebeurt dit?

* de wet van Snell: Deze wet beschrijft de relatie tussen de hoeken van incidentie en breking en de brekingsindices van de twee media. Naarmate de incidentiehoek toeneemt, neemt ook de brekingshoek toe.

* Verschilverschil voor brekingsindex: Wanneer het licht van een dichter medium naar een minder dicht medium reist (bijvoorbeeld water tot lucht), neemt de snelheid van het licht toe. Door deze verandering in snelheid buigt het licht weg van de normale. Bij de kritieke hoek graas de brandende straal de grens tussen de twee media (90 graden).

* voorbij de kritische hoek: Als de invalshoek groter is dan de kritieke hoek, zou de gebroken straal meer dan 90 graden moeten buigen, wat fysiek onmogelijk is. In plaats daarvan wordt het licht intern gereflecteerd.

Toepassingen van totale interne reflectie:

* Vezeloptiek: Licht reist door dunne, transparante vezels door totale interne reflectie te ondergaan aan de grens van de vezel. Dit zorgt voor langeafstandsoverdracht van gegevens en signalen.

* prisma's: Prisma's kunnen worden gebruikt om licht te reflecteren door totale interne reflectie. Dit wordt gebruikt in een verrekijker, telescopen en andere optische instrumenten.

* diamanten: De schittering van diamanten is te wijten aan hun hoge brekingsindex en de uitgebreide totale interne reflectie die plaatsvindt in de edelsteen.

Laat het me weten als je een van deze toepassingen in meer detail wilt verkennen!