การสะท้อนทั้งหมดหมายถึงอะไร?

การหักเหของแสง - คุณต้องมีความรู้นี้ก่อน

แสงจะกระจายเป็นเส้นตรงเมื่อ "ไม่มีอะไรขวางทาง" ตัวอย่างที่ดีที่สุดไม่ใช่แค่ลำแสงเลเซอร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงรังสีของดวงอาทิตย์ผ่านป่าใบไม้ด้วย

• อย่างไรก็ตาม หากแสงเข้าไปในตัวกลางอื่น (โปร่งใส) ไม่ว่าจะเป็นน้ำ แก้ว หรือเพชร ทิศทางการแพร่กระจายของลำแสงจะเปลี่ยนไป
• คุณคงคุ้นเคยกับการทดลองในโรงเรียนที่เกี่ยวข้องกันซึ่งลำแสง "ก้มลง" เมื่อมันผ่านจากอากาศไปยังแก้วหรือน้ำ และคุณอาจเคยเห็นปรากฏการณ์นี้ที่ขาของคุณในน้ำตื้น
• อนึ่ง เหตุผลทางกายภาพของการหักเหนี้อยู่ที่ความเร็วที่แสงแพร่กระจายในสารต่างๆ ดังนั้นในน้ำ (และแก้วส่วนใหญ่) จึงช้ากว่าในอากาศหรือในสุญญากาศ
• อนึ่ง เมื่อลำแสงโค้งงอ มุม เล็กลง ณ จุดเกิด - นี่เป็นวิธีที่ดีที่สุดในการทำความเข้าใจกฎการหักเหของแสง (กำหนดสูตรทางคณิตศาสตร์)


มุมวิกฤต - คำอธิบายง่ายๆ

มุมวิกฤตคือปริมาณที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์การสะท้อนทั้งหมด …

การสะท้อนกลับทั้งหมด - นั่นคือความหมาย

• ตอนนี้เปลี่ยนเส้นทางแสงในดวงตาของคุณ: ลำแสงควรได้รับจากน้ำสู่อากาศเช่นจากแสงในพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำหรือสระว่ายน้ำ
• ตามที่อธิบายไว้ในกฎการหักเหของแสง "มุมหักเห" จะเพิ่มขึ้น
• ตอนนี้ค่อยๆ เพิ่มมุมที่แสงออกมาจากน้ำ
• เมื่อถึงจุดหนึ่ง คุณจะไปถึงเส้นเขตแดนที่โดดเด่น: ลำแสงจะไม่ผ่านเข้าไปในอากาศที่อยู่ติดกัน แต่จะพุ่งไปตามพื้นผิวของน้ำ
• หากคุณเลือกลำแสงที่เอียงมากขึ้น ลำแสงจะไม่สามารถออกจากน้ำได้อีกต่อไปและจะสะท้อนที่ส่วนต่อประสาน กรณีนี้เป็นที่เข้าใจโดยคำว่า "การสะท้อนทั้งหมด"
• การสะท้อนทั้งหมดจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อแสงต้องการส่งผ่านจากวัสดุที่มีความหนาแน่น (เชิงแสง) มากกว่า เช่น น้ำหรือแก้ว ไปสู่วัสดุที่บางกว่า (เชิงแสง) เช่น อากาศหรือก๊าซอื่นๆ จากมุมวิกฤตที่แน่นอน สิ่งนี้ไม่สามารถทำได้อีกต่อไป และการสะท้อนทั้งหมดเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสาน
• แอปพลิเคชั่นที่สำคัญที่สุดสำหรับการสะท้อนแสงทั้งหมดสามารถพบได้ในตัวนำแสงหรือ สายไฟเบอร์ออปติก. ในสายเคเบิลดังกล่าว ข้อมูลสามารถส่งผ่านในระยะทางไกลด้วยแสงเลเซอร์ เนื่องจากแสงไม่สามารถ (หรือแทบจะไม่สามารถ) ออกจากตัวนำได้เนื่องจากการสะท้อนทั้งหมด กล้องเอนโดสโคปยังใช้ในทางการแพทย์อีกด้วย