Odsev proti popolnemu notranjemu odsevu
Odboj in popolni notranji odboj sta zelo pomembni fizikalni lastnosti valov. Na splošno, ko val udari v predmet, se posledična sprememba smeri valovanja imenuje odboj. Najpomembnejše in najbolj znano dejstvo o odboju je sposobnost videti predmete, ko se svetlobni žarki odbijajo od predmeta do očesa. Pravzaprav se o popolnem notranjem odboju največ govori pod odbojem svetlobe. Obstaja veliko tehničnih uporab odboja valov in popolnega notranjega odboja, kot sta ultrazvočna tehnologija in sonarska tehnologija oziroma optična vlakna. Ker gre za široko področje valovne mehanike, bomo v tej razpravi na kratko obravnavali predvsem odboj in popolni notranji odboj svetlobe ter zakone odboja svetlobe.
Odsev
Kot že omenjeno, se posledična sprememba smeri vala, ko udari v katero koli oviro, imenuje odboj. Ko velja za svetlobne žarke, do odboja pride, ko svetloba pade na sijoče polirane površine (odsevni mediji). Odboj je podvržen dvema preprostima geometrijskima praviloma; vpadni žarek, normala in odbiti žarek ležijo v isti ravnini in vpadni kot je enak odbojnemu kotu. Tu je vpadni žarek opredeljen kot žarek, ki se približuje površini. Vpadna točka je mesto, kjer vpadni žarek zadene površino. Normala je črta, narisana pravokotno na površino na vpadni točki. Odbiti žarek je del vpadnega žarka, ki zapusti površino na mestu vpada. Obstajata dve vrsti odbojev svetlobe, ki ju imenujemo zrcalni odboj in difuzni odboj. Zrcalni odboj se pojavi, ko vzporedni vpadni žarki udarijo na gladko površino, ki se odbije vzporedno, do razpršenega odboja pa pride, ko vzporedni vpadni žarki zadenejo hrapavo površino, ki se zaradi neravnih ravnin na površini neenakomerno odbija v vse smeri.
Popolni notranji odboj
Če in samo ko gredo svetlobni žarki skozi gostejši medij v lažji medij ali z drugimi besedami skozi medij z visokim lomnim količnikom (n1) v medij z nizkim lomnim količnikom (n2) (n1 > n2) in je vpadni kot večji od kritičnega kota, povzroči popoln odboj vpadnega žarka brez prehoda v svetlejši medij. Tu je kritični kot opredeljen kot vpadni kot, ki tvori lomljeni kot 90 stopinj. Ta koncept se uporablja v optičnih vlaknih za doseganje informacij v kratkem času in za pridobivanje svetlečih bleščečih diamantov, ki so izrezani, da bi uporabili ta pojav.
Kakšna je razlika med odsevom in popolnim notranjim odsevom?
· Odboj in popolni notranji odboj sta fizikalni lastnosti valovanja. Do odboja pride pri vseh vrstah valov, vendar do popolnega notranjega odboja pride le pri svetlobnih žarkih.
· Do popolnega notranjega odboja pride, ko svetloba prehaja skozi gostejši medij v lažji medij. Toda v razmislek ni take omejitve, ki bi jo bilo treba upoštevati.
· Pri odboju valovanja pride do odbojnih in lomnih (prehod skozi drugi medij) valov. Toda pri popolnem notranjem odboju se pojavi samo odbojni žarek.
· Pri popolnem notranjem odboju sta energija vpadnega in odbitega žarka enaki. Vendar v razmisleku ne.
