Cosa si intende per riflessione totale?
Il concetto di riflessione totale può essere compreso solo se si ha una conoscenza di base della rifrazione della luce. La riflessione totale è un fenomeno ottico interessante che viene utilizzato nelle guide luminose.
Rifrazione della luce: hai bisogno di questa conoscenza preliminare
La luce si diffonde in linea retta quando "nulla è ostacolato". Il miglior esempio di ciò non sono solo i raggi laser, ma anche i raggi del sole attraverso una foresta di foglie.
- Tuttavia, se la luce penetra in un altro mezzo (trasparente), sia esso acqua, vetro o diamante, la direzione di propagazione di un raggio di luce cambia.
- Probabilmente conoscete tutti l'esperimento scolastico associato in cui un raggio di luce è stato "piegato" quando è passato dall'aria al vetro o all'acqua. E probabilmente hai visto questo fenomeno sulle tue gambe in acque poco profonde.
- Per inciso, la ragione fisica di questa rifrazione risiede nella velocità con cui la luce si propaga nelle varie sostanze. Quindi è più lento nell'acqua (e nella maggior parte dei bicchieri) che nell'aria o nel vuoto.
- A proposito, quando il raggio di luce è piegato, il angolo più piccolo nel punto di incidenza: questo è il modo migliore per comprendere la legge di rifrazione (formulata matematicamente).
L'angolo critico - una spiegazione semplice
L'angolo critico è una grandezza che è correlata al fenomeno della riflessione totale. …
Riflessione totale: ecco cosa significa
- Ora ruota il percorso della luce nella tua mente: il raggio di luce dovrebbe arrivare dall'acqua all'aria, ad esempio dall'illuminazione di un acquario o di una piscina.
- Invertendo la legge di rifrazione descritta, l'"angolo di piegatura" aumenta.
- Ora aumenta gradualmente l'angolo con cui la luce esce dall'acqua.
- Ad un certo punto si arriva a un sorprendente caso limite: il raggio di luce non passa nell'aria adiacente, ma sfiora la superficie dell'acqua.
- Se scegli un raggio di luce ancora più inclinato, non può più lasciare l'acqua e si riflette sull'interfaccia. Esattamente questo caso è inteso con il termine "riflessione totale".
- La riflessione totale è possibile solo se la luce vuole passare da un materiale (otticamente) più denso come l'acqua o il vetro in un materiale (otticamente) più sottile come l'aria o altri gas. Da un certo angolo critico, questo non è più possibile e la riflessione totale si verifica all'interfaccia.
- Una delle applicazioni più importanti per la riflessione totale si trova nelle guide luminose o Cavi in fibra ottica. In tali cavi, le informazioni possono essere trasmesse su lunghe distanze con la luce laser, poiché la luce non può (o difficilmente può) lasciare il conduttore a causa della riflessione totale. Gli endoscopi sono usati anche in medicina.
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