Ключевое различие между полным внутренним отражением и преломлением заключается в том, что полное внутреннее отражение - это полное подводное отражение без потери яркости, тогда как преломление - это изменение направления волны, проходящей из одной среды в другую.
Полное внутреннее отражение и преломление - оптические явления, которые обсуждаются в основном в рамках физики и аналитической химии.
Что такое полное внутреннее отражение?
Полное внутреннее отражение или ПВО - это оптическое явление, описывающее отражение подводного света, которое выглядит как зеркало без потери яркости. Как правило, этот тип отражения возникает, когда волны в среде достаточно сильно ударяются о границу с другой средой, которая возникает извне. Там волны имеют тенденцию распространяться во второй среде быстрее, чем в первой, и вторая среда должна быть совершенно прозрачной для волн. Как правило, полное внутреннее отражение происходит с электромагнитными волнами, такими как свет и микроволны, но также может происходить с некоторыми другими волнами, такими как звуковые волны и волны воды.
Полное внутреннее отражение света можно описать с помощью полукруглого цилиндрического блока из обычного стекла или акрилового стекла. Там «лучевой ящик» проецирует узкий пучок света радиально внутрь. Тогда полукруглое поперечное сечение стекла позволяет этому узкому лучу света оставаться перпендикулярным изогнутой части поверхности воздуха/стекла, продолжая тем самым прямую линию к плоскому участку поверхности, но угол света с плоская площадь варьируется.
Рисунок 01: Полное внутреннее отражение в аквариуме
Давайте теперь посмотрим на некоторые повседневные примеры полного внутреннего отражения. Когда мы стоим возле аквариума, опустив глаза ниже уровня воды, мы можем видеть рыб и подводные предметы, отражающиеся в воде и воздушной поверхности. Здесь яркость отраженного изображения обычно поражает. Точно так же, когда мы открываем глаза во время плавания прямо под поверхностью воды, поверхность выглядит как зеркало, отражающее предметы внизу, если вода спокойна.
Что такое преломление?
Префракция – это изменение направления волны, проходящей из одной среды в другую. Это также происходит, если в той же среде происходит постепенное изменение. Свет является наиболее распространенным объектом явления преломления, но есть и другие волны, в том числе звуковые волны и волны воды. Мы можем определить степень преломления волны, наблюдая за изменением скорости волны и начальным направлением распространения волны по отношению к направлению изменения скорости.
Рисунок 02. Преломление подчиняется закону Снеллиуса
В случае света преломление подчиняется закону Снеллиуса. Этот закон гласит, что для данной пары сред отношение между значением sin угла падения и углом преломления равно отношению между фазовыми скоростями в этих двух средах и, что эквивалентно, равно отношению показателей преломления двух сред.
Обычно оптические призмы и линзы, как правило, используют преломление света для перенаправления света, что также происходит в человеческом глазу. Там показатель преломления материалов имеет тенденцию меняться в зависимости от длины волны света; следовательно, угол преломления также меняется. Мы называем это «рассеиванием», и оно заставляет призмы и радуги разделять белый свет на составляющие его спектральные цвета.
В чем разница между полным внутренним отражением и преломлением?
Полное внутреннее отражение и преломление - оптические явления, которые обсуждаются в основном в рамках физики и аналитической химии. Ключевое различие между полным внутренним отражением и преломлением заключается в том, что полное внутреннее отражение - это полный вид под водой без потери яркости, тогда как преломление - это изменение направления волны, проходящей из одной среды в другую.
Следующая инфографика суммирует разницу между полным внутренним отражением и преломлением в табличной форме.
Резюме – Полное внутреннее отражение и преломление
Полное внутреннее отражение и преломление - два оптических явления. Ключевое различие между полным внутренним отражением и преломлением заключается в том, что полное внутреннее отражение - это полный вид под водой без потери яркости, тогда как преломление - это изменение направления волны, проходящей из одной среды в другую.
