全內(nèi)反射,又稱全反射(total internal reflection,TIR),是一種光學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)光線從較高折射率的介質(zhì)進(jìn)入到較低折射率的介質(zhì)時(shí),如果入射角大于某一臨界角θc(光線遠(yuǎn)離法線)時(shí),折射光線將會(huì)消失,所有的入射光線將被反射而不進(jìn)入低折射率的介質(zhì)。
【全反射】 光由光密(即光在其中傳播速度較小的)媒質(zhì)射到光疏(即光在其中傳播速度較大的)媒質(zhì)的界面時(shí),全部被反射回原媒質(zhì)內(nèi)的現(xiàn)象。光由光密媒質(zhì)進(jìn)入光疏媒質(zhì)時(shí),要離開(kāi)法線折射,如圖4-5所示。當(dāng)入射角θ增加到某種情形(圖中的e射線)時(shí),折射線延表面進(jìn)行,即折射角為90°,該入射角θc稱為臨界角。若入射角大于臨界角,則無(wú)折射,全部光線均反回光密媒質(zhì)(如圖f、g射線),此現(xiàn)象稱為全反射。當(dāng)光線由光疏媒質(zhì)射到光密媒質(zhì)時(shí),因?yàn)楣饩€靠近法線而折射,故這時(shí)不會(huì)發(fā)生全反射。
公式為n=1/sinc
當(dāng)光射到兩種介質(zhì)界面,只產(chǎn)生反射而不產(chǎn)生折射的現(xiàn)象.當(dāng)光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí),折射角將大于入射角.當(dāng)入射角增大到某一數(shù)值時(shí),折射角將達(dá)到90°,這時(shí)在光疏介質(zhì)中將不出現(xiàn)折射光線,只要入射角大于上述數(shù)值時(shí),均不再存在折射現(xiàn)象,這就是全反射.所以產(chǎn)生全反射的條件是:①光必須由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì).②入射角必須大于臨界角(C).
所謂光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對(duì)的,兩物質(zhì)相比,折射率較小的,就為光疏介質(zhì),折射率較大的,就為光密介質(zhì)。例如,水折射率大于空氣,所以相對(duì)于空氣而言,水就是光密介質(zhì),而玻璃的折射率比水大,所以相對(duì)于玻璃而言,水就是光疏介質(zhì)。
臨界角是折射角為90度時(shí)對(duì)應(yīng)的入射角(只有光線從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)且入射角大于臨界角時(shí),才會(huì)發(fā)生全反射)
全反射的應(yīng)用:光導(dǎo)纖維是全反射現(xiàn)象的重要應(yīng)用。蜃景的出現(xiàn),是光在空氣中全反射造形成的。