In de studie van de optica zagen we dat breking is de naam die wordt gegeven aan het fenomeen dat optreedt wanneer licht, wanneer het van het ene medium naar het andere gaat, een variatie in zijn voortplantingssnelheid ondergaat. In de studie van breking zagen we de twee wetten die dit fenomeen beheersen. De eerste zegt dat de invallende straal, de lijn N, loodrecht op het scheidingsoppervlak op het punt van inval, en de gebroken straal coplanair zijn, dat wil zeggen dat ze zich in hetzelfde vlak bevinden.
De tweede brekingswet, ook bekend als de wet van Snell-Descartes, zegt dat bij breking het product van de brekingsindex van de midden (waarin de straal wordt gevonden door de sinus van de hoek die deze straal vormt met de rechte lijn loodrecht op het grensvlak op het invalspunt) is constante. Op deze manier is het mogelijk om te schrijven dat:
Opgemerkt moet worden dat wanneer een lichtstraal van het ene medium naar het andere gaat, minder brekend, de lichtstraal breekt, weg van de normale rechte lijn loodrecht op het oppervlak. Zo kan worden waargenomen dat er vanuit een bepaalde invalshoek geen breking meer is. Deze hoek heet
limiet hoek of kritieke hoek.Berekening van limiethoek
Volgens de bovenstaande afbeelding kunnen we door de wet van Snell-Descartes op de situatie toe te passen, de sinus van de limiethoek L berekenen via de volgende relatie:
Als zonde 90º = 1, hebben we:
Volgens de bovenstaande vergelijking kunnen we zien dat de sinus van de limiethoek het quotiënt is tussen de brekingsindex van het minst brekende medium en de brekingsindex van het meest brekende medium, dat wil zeggen:
In de onderstaande figuur kunnen we zien dat wanneer i > L er geen breking is. De stralen worden dus allemaal gereflecteerd en het fenomeen wordt totale interne reflectie genoemd.
Door Domitiano Marques
Afgestudeerd in natuurkunde
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calculo-angulo-limite.htm