Физическая энциклопедия - полное внутреннее отражение

отражение эл.-магн. излучения (в частности, света) при его падении на границу раздела двух прозрачных сред из среды с большим показателем преломления. П. в. о. осуществляется, когда угол падения i превосходит нек-рый предельный (критический) угол iкр. При i>iкр преломление во вторую среду прекращается. Впервые П. в. о. описано нем. учёным И.

Кеплером. После открытия Снелля закона преломления стало ясно, что в рамках геометрической оптики П. в. о.прямое следствие этого закона: угол преломления j не может превышать 90В° (рис.). Величина iкp определяется из условия sin iкр=1/n, где n относит. показатель преломления сред. Значения n и, следовательно, iкр несколько отличаются для разных длин волн излучения (дисперсия света).

Полное внутр. отражение (луч б) происходит при углах падения света на поверхность оптически менее плотной среды, превышающих критич. угол iкр для к-poro угол преломления j=90В° (луч 5); А источник света. Показатель преломления нижней среды больше показателя преломления верхней. При П. в. о. эл.-магн. энергия полностью возвращается в оптически более плотную среду. Поле во вторую (менее плотную) среду проникает лишь на характерное расстояние порядка длины волны l, и его амплитуда экспоненциально затухает с удалением от границы раздела. П. в. о. сопровождается продольным и поперечным сдвигами отражённого луча по сравнению с падающим на расстоянии =l, что экспериментально проявляется в смещении отражённого пучка.

Значение коэфф. отражения при П. в. о. превосходит его самые большие значения при зеркальном отражении от полированных поверхностей и практически с высокой точностью равно 1. Кроме того, этот коэфф. не зависит от l (при условии, что для этой длины волны П. в. о. вообще имеет место), и даже при многократном П. в. о. спектральный состав (цвет) сложного излучения не меняется.

Поэтому П. в. о. широко используется во мн. оптич. приборах, в линиях передачи света (см. ВОЛОКОННАЯ ОПТИКА, ОТРАЖАТЕЛЬНЫЕ ПРИЗМЫ, СВЕТОВОД). Важное значение для спектроскопии конденсир. сред имеет вызванное поглощением света во второй среде нарушенное полное внутреннее отражение. .