במחקר האופטיקה ראינו את זה שבירה הוא השם שניתן לתופעה המתרחשת כאשר האור, כאשר עובר ממדיום אחד למשנהו, עובר שונות במהירות התפשטותו. במחקר השבירה ראינו את שני החוקים השולטים בתופעה זו. הראשון אומר כי קרן האירוע, קו N, הנורמלי למשטח ההפרדה בנקודת השכיחות, והקרן השבורה הם מישוריים, כלומר הם נמצאים באותו מישור.
חוק השבירה השני, הידוע גם בשם חוק סנל דקארט, אומר כי בשבירה, תוצר אינדקס השבירה של האמצע (בו נמצא הרדיוס על ידי סינוס הזווית שרדיוס זה יוצר עם הקו הישר הנורמלי לממשק בנקודת הכניסה) קָבוּעַ. באופן זה ניתן לכתוב כי:
יש לציין שכאשר קרן אור עוברת ממדיום אחד למשנהו פחות שבירה, קרן האור נשברת, ומתרחקת מהקו הישר הרגיל בניצב לפני השטח. לפיכך, ניתן להבחין שמזווית שכיחות נתונה, אין עוד שבירה. זווית זו נקראת זווית הגבלה אוֹ זווית קריטית.
חישוב זווית הגבול
על פי האיור לעיל, החלת חוק Snell-Descartes על המצב מאפשרת לנו לחשב את הסינוס של זווית הגבול L דרך הקשר הבא:
בתור 90º = 1, יש לנו:
על פי המשוואה לעיל, אנו יכולים לראות כי סינוס הזווית המגבילה הוא המנה שבין אינדקס השבירה של המדיום השבור הכי פחות על ידי אינדקס השבירה של המדיום השובר ביותר, כלומר:
באיור שלמטה אנו יכולים לראות שכאשר i> L אין שום שבירה. לפיכך, הקרניים כולן משתקפות והתופעה נקראת השתקפות פנימית מוחלטת.
מאת דומיטיאנו מארקס
בוגר פיזיקה
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calculo-angulo-limite.htm
