Unterschied zwischen Reflexion und innerer Totalreflexion

Reflexion vs. totale innere Reflexion

Reflexion und Totalreflexion sind sehr wichtige physikalische Eigenschaften von Wellen. Wenn eine Welle auf ein Objekt auftrifft, wird die resultierende Richtungsänderung der Welle im Allgemeinen als Reflexion bezeichnet. Die wichtigste und bekannteste Tatsache der Reflexion ist die Fähigkeit, Objekte zu sehen, wenn Lichtstrahlen vom Objekt zum Auge reflektiert werden. Tatsächlich wird die interne Totalreflexion meistens unter der Reflexion von Licht diskutiert. Es gibt viele technische Anwendungen der Wellenreflexion und der Totalreflexion, z. B. die Ultraschalltechnologie und die Sonartechnologie bzw. Faseroptik. Da dies ein breites Gebiet der Wellenmechanik ist, werden wir in dieser Diskussion vor allem die Reflexion und Totalreflexion von Licht sowie die Reflexionsgesetze des Lichts kurz diskutieren.

Reflexion

Wie erwähnt, wird die resultierende Richtungsänderung einer Welle beim Auftreffen auf ein Hindernis Reflexion genannt. Bei Anwendung auf Lichtstrahlen tritt Reflexion auf, wenn Licht auf glänzende polierte Oberflächen (reflektierende Medien) fällt. Die Reflexion unterliegt zwei einfachen geometrischen Regeln. der einfallende, der normale und der reflektierte Strahl liegen alle in derselben Ebene und der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel. Einfallender Strahl wird hier als ein Strahl definiert, der sich der Oberfläche nähert. Einfallspunkt ist der Ort, an dem der einfallende Strahl auf die Oberfläche trifft. Die Normale ist die Linie, die am Einfallspunkt senkrecht zur Oberfläche verläuft. Der reflektierte Strahl ist der Teil des Einfallsstrahls, der die Oberfläche am Einfallspunkt verlässt. Es gibt zwei Arten von Lichtreflexionen, die spiegelnde Reflexion und diffuse Reflexion genannt werden. Spiegelnde Reflexion tritt auf, wenn parallele Einfallsstrahlen auf eine glatte Oberfläche treffen, die parallel reflektiert wird, und diffuse Reflexion tritt auf, wenn die parallel einfallenden Strahlen auf eine raue Oberfläche treffen, die aufgrund der unebenen Ebenen auf der Oberfläche unregelmäßig in alle Richtungen reflektiert.

Totalreflexion

Wenn und nur dann, wenn Lichtstrahlen durch ein dichteres Medium zu einem leichteren Medium oder mit anderen Worten durch ein Medium mit einem hohen Brechungsindex (n1) zu einem Medium mit niedrigem Brechungsindex (n2) (n1> n2) und einem Einfallswinkel gelangen größer als der kritische Winkel ist, ergibt sich eine Totalreflexion des einfallenden Strahls, ohne das leichtere Medium zu durchlaufen. Als kritischer Winkel wird hier der Einfallswinkel definiert, der einen Brechungswinkel von 90 Grad ergibt. Dieses Konzept wird in der Faseroptik verwendet, um in kurzer Zeit Informationen zu erhalten und helle funkelnde Diamanten zu erhalten, um diese Phänomene zu nutzen.