Peegeldus vs kogu sisemine peegeldus
Peegeldus ja täielik sisemine peegeldus on lainete väga olulised füüsikalised omadused. Üldiselt, kui laine lööb objektile, nimetatakse sellest tulenevat laine suuna muutust peegelduseks. Peegelduse kõige olulisem ja teadaolev fakt on võime objekte näha, kui objektilt silma peegelduvad valguskiired. Tegelikult arutatakse kogu sisemist peegeldust enamasti valguse peegeldumise all. Lainete peegeldumist ja täielikku sisemist peegeldust on palju, näiteks vastavalt ultrahelitehnoloogia ja kajalooditehnoloogia ning kiudoptilised seadmed. Kuna see on lainemehaanika lai valdkond, käsitleme selles arutelus lühidalt peamiselt valguse peegeldumist ja täielikku sisemist peegeldumist ning valguse peegeldumisseadusi.
Peegeldus
Nagu mainitud, nimetatakse laine suuna muutumist, kui see lööb vastu mõnda takistust, peegelduseks. Kui see rakendub valguskiirtele, tekib peegeldus, kui valgus lööb läikivatele poleeritud pindadele (peegeldav meedia). Peegeldus läbib kaks lihtsat geomeetrilist reeglit; langev kiir, normaalne ja peegeldunud kiir asuvad kõik samal tasapinnal ja langemisnurk on võrdne peegeldumisnurgaga. Siin on langev kiir defineeritud kui pinnale lähenev kiir. Intsidentide punkt on koht, kus langev kiir pinnale lööb. Normaalne on langemispunktis pinnaga risti tõmmatud joon. Peegeldunud kiir on langemisekiire osa, mis lahkub pinnalt langemispunktis. Valguspeegeldusi on kahte tüüpi, mida nimetatakse peegelpeegelduseks ja hajutatuks. Spekulatiivne peegeldus tekib siis, kui paralleelsed langemiskiired löövad paralleelselt peegelduvale siledale pinnale, ja hajus peegeldus tekib siis, kui paralleelsed langevad kiired löövad karedale pinnale, mis peegelduvad ebaühtlaselt kõikides suundades, kuna pinnal on ebaühtlased tasapinnad.
Totaalne sisemine peegeldus
Kas ja ainult siis, kui valguskiired läbivad tihedama keskkonna kergemaks või teisisõnu läbi keskmise, millel on kõrge murdumisnäitaja (n1) kuni madala murdumisnäitaja (n2) keskkond (n1> n2) ja langemisnurk on suurem kui kriitiline nurk, annavad langeva kiiri täieliku peegelduse, läbimata heledamasse keskkonda. Kriitiline nurk on siin määratletud kui langemisnurk, mille murdumisnurk on 90 kraadi. Seda kontseptsiooni kasutatakse kiudoptikas, et jõuda lühikese aja jooksul teabeni ja saada heledaid sädelevaid teemante, lõigatakse selle nähtuse kasutamiseks.
Mis vahe on peegeldusel ja sisemisel peegeldusel?
· Peegeldus ja täielik sisemine peegeldus on lainete füüsikalised omadused. Peegeldus toimub igasugustes lainetes, kuid täielik sisemine peegeldus toimub ainult valguskiirtega.
· Totaalne sisemine peegeldus toimub siis, kui valgus läbib tihedamat keskkonda kergemasse keskkonda. Kuid järelemõtlemiseks pole sellist piirangut kaaluda.
· Laine peegeldumisel tekivad nii peegeldumis- kui ka murdumislained (läbides teist keskkonda). Kuid kogu sisemise peegelduse korral toimub ainult peegelduskiir.
· Kogu sisemise peegelduse korral on langeva kiirte ja peegeldunud kiirte energia võrdne. Peegeldades see siiski nii ei ole.
