W badaniu optyki zobaczyliśmy, że refrakcja to nazwa nadana zjawisku, które występuje, gdy światło przechodząc z jednego ośrodka do drugiego ulega zmianie w prędkości propagacji. W badaniu refrakcji widzieliśmy dwa prawa rządzące tym zjawiskiem. Pierwsza mówi, że promień padający, prosta N, normalna do powierzchni separacji w punkcie padania, oraz promień załamany są współpłaszczyznowe, to znaczy leżą w tej samej płaszczyźnie.
Druga zasada załamania światła, znana również jako prawo Snella-Descartesa, mówi, że w załamaniu iloczyn współczynnika załamania światła środek (w którym promień wyznacza sinus kąta, jaki tworzy ten promień z prostą normalną do interfejsu w punkcie padania) jest stały. W ten sposób można napisać, że:
Należy zauważyć, że gdy promień świetlny przechodzi z jednego ośrodka do drugiego mniej załamującego, promień świetlny załamuje się, oddalając się od normalnej linii prostej prostopadłej do powierzchni. Można więc zaobserwować, że pod danym kątem padania nie ma już załamania. Ten kąt nazywa się kąt graniczny lub kąt krytyczny.
Obliczanie kąta granicznego
Zgodnie z powyższym rysunkiem, zastosowanie prawa Snella-Descartesa do sytuacji pozwala obliczyć sinus kąta granicznego L z następującej zależności:
Ponieważ grzech 90º = 1, mamy:
Zgodnie z powyższym równaniem widzimy, że sinus kąta granicznego jest ilorazem współczynnika załamania ośrodka najmniej załamującego przez współczynnik załamania ośrodka najbardziej załamującego, czyli:
Na poniższym rysunku widać, że gdy i > L, nie ma załamania. W ten sposób wszystkie promienie zostają odbite i zjawisko to nazywa się całkowitym odbiciem wewnętrznym.
Autor: Domitiano Marques
Ukończył fizykę
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calculo-angulo-limite.htm
