Reflexion vs. Total Internal Reflection
Reflexion und Totalreflexion sind sehr wichtige physikalische Eigenschaften von Wellen. Wenn eine Welle auf ein Objekt trifft, wird die resultierende Richtungsänderung der Welle im Allgemeinen als Reflexion bezeichnet. Die wichtigste und bekannteste Tatsache über die Reflexion ist die Fähigkeit, Objekte zu sehen, wenn Lichtstrahlen vom Objekt zum Auge reflektiert werden. Tatsächlich wird die Totalreflexion meist unter Lichtreflexion diskutiert. Es gibt viele technische Verwendungen von Wellenreflexion und totaler interner Reflexion, wie z. B. Ultraschalltechnologie und Sonartechnologie bzw. Faseroptik. Da dies ein weites Gebiet der Wellenmechanik ist, werden wir uns in dieser Diskussion hauptsächlich mit der Reflexion und der Totalreflexion von Licht und den Reflexionsgesetzen des Lichts kurz befassen.
Reflexion
Wie bereits erwähnt, bezeichnet man die resultierende Richtungsänderung einer Welle beim Auftreffen auf ein Hindernis als Reflexion. Bei Lichtstrahlen tritt Reflexion auf, wenn Licht auf glänzende, polierte Oberflächen (reflektierende Medien) trifft. Die Reflexion unterliegt zwei einfachen geometrischen Regeln; der einfallende Strahl, die Normale und der reflektierte Strahl liegen alle in derselben Ebene und der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel. Hier ist einfallender Strahl 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 gezogen wird. Der reflektierte Strahl ist der Teil des einfallenden Strahls, der die Oberfläche am Einfallspunkt verlässt. Es gibt zwei Arten von Lichtreflexionen, die Spiegelreflexion und diffuse Reflexion genannt werden. Spiegelreflexion tritt auf, wenn parallel einfallende Strahlen auf eine glatte Oberfläche treffen, die parallel reflektiert wird, und diffuse Reflexion tritt auf, wenn parallel einfallende Strahlen auf eine raue Oberfläche treffen, die aufgrund der ungleichmäßigen Ebenen auf der Oberfläche unregelmäßig in alle Richtungen reflektiert wird.
Totalreflexion
Genau dann, wenn Lichtstrahlen durch ein dichteres Medium in ein leichteres Medium gelangen, oder anders ausgedrückt, durch ein Medium mit hohem Brechungsindex (n1) in ein Medium mit niedrigem Brechungsindex (n2) (n1 > n2) und Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel, ergeben eine Totalreflexion des einfallenden Strahls ohne Durchtritt zum leichteren Medium. Hier ist der kritische Winkel als der Einfallswinkel definiert, der einen Brechungswinkel von 90 Grad ergibt. Dieses Konzept wird in der Faseroptik verwendet, um Informationen in kurzer Zeit zu erreichen und hell funkelnde Diamanten zu erh alten, die geschliffen werden, um dieses Phänomen zu nutzen.
Was ist der Unterschied zwischen Reflexion und totaler interner Reflexion?
· Reflexion und Totalreflexion sind physikalische Eigenschaften von Wellen. Reflexion tritt bei allen Arten von Wellen auf, aber Totalreflexion tritt nur bei Lichtstrahlen auf.
· Totalreflexion tritt auf, wenn Licht durch ein dichteres Medium auf ein leichteres Medium trifft. Aber zum Nachdenken gibt es keine solche Einschränkung zu berücksichtigen.
· Bei der Reflexion einer Welle treten sowohl Reflexions- als auch Brechungswellen (Durchgang durch das zweite Medium) auf. Aber bei der Totalreflexion tritt nur ein Reflexionsstrahl auf.
· Bei der Totalreflexion sind die Energie des einfallenden und des reflektierten Strahls gleich. In Reflexion jedoch nicht.
