Seilias

• Στην παρακάτω προσομοίωση παρατηρούμε πως η διαθλώμενη ακτίνα είναι πάνω στην διαχωριστική επιφάνεια δύο μέσων. Υπολογίστε για αυτήν την κατάσταση την γωνία πρόσπτωσης (κρίσιμη γωνία).
• Επαληθεύστε τους υπολογισμούς σας κάνοντας μετρήσεις με το μοιρογνωμόνιο.
• Σύρτε την προσπίπτουσα ακτίνα για μικρότερες γωνίες και για μεγαλύτερες γωνίες από την κρίσιμη. Τι παρατηρείτε;
• Αλλάξτε τις τιμές των δεικτών διάθλασης των δύο μέσων, υπολογίστε την κρίσιμη γωνία από την εξίσωση (1) και πληκτρολογήστε την στο πεδίο με την γωνία θ. Είναι η διαθλώμενη ακτίνα πάνω στην διαχωριστική επιφάνεια;

Πλήρη Οθόνη

Όταν το φως διαδίδεται από πυκνότερο σε αραιότερο μέσο τότε, όταν η γωνία πρόσπτωσης ξεπεράσει μια κρίσιμη τιμή, δεν υπάρχει διαθλώμενη ακτίνα παρά μόνο ανακλώμενη ακτίνα. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ολική ανάκλαση. Η οριακή γωνία υπολογίζεται με εφαρμογή του νόμου του Snell όπου η διαθλώμενη ακτίνα θα είναι εφαπτομενική της διαχωριστικής επιφάνεις δηλαδή η γωνία διάθλασης θα είναι 90⁰

Αν το αραιό μέσο είναι ο αέρας τότε για την κρίσιμη γωνία ισχύει

Παρατήρηση :

Πολλές φορές σχεδιάζουμε μόνο τη διαθλώμενη ακτίνα και όταν συμβαίνει ολική ανάκλαση τότε σχεδιάζουμε την ανακλώμενη ακτίνα. Να ξεκαθαρίσουμε : ανακλώμενη ακτίνα υπάρχει πάντα είτε συμβαίνει ολική ανάκλαση είτε όχι. Όταν όμως υπάρχει η διαθλώμενη ακτίνα το ποσοστό του φωτός που ανακλάται είναι το πολύ 4%, δηλαδή είναι πολύ ασθενής σε σύγκριση με την διαθλώμενη ακτίνα. Αν όμως συμβαίνει ολική ανάκλαση τότε το ποσοστό αυτό γίνεται 100%.

Εφαρμογή

Το φαινόμενο της ολικής ανάκλασης βρίσκει εφαρμογή στις οπτικές ίνες όπου το φως εγκλωβίζεται μέσα σε ένα υλικό με αποτέλεσμα να στρίβει και να ακολουθεί το σχήμα του υλικού με αποτέλεσμα να οδηγούμε το φως στο σημείο που θέλουμε.

Πλήρη Οθόνη Πλήρη Οθόνη