انعكاس تام

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
(بالتحويل من إنعكاس تام)
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

الانعكاس التام في الفيزياء و الكهرومغناطيسية (بالإنجليزية: Total reflection) هو انعكاس كامل للشعاع الساقط. و لا يحدث الانعكاس التام إلا بتوفر شرطين:

و قيمة الزاوية الحرجة ليست ثابتة في كل الأحوال بل تتبدل بتبدل الأوساط التي ينتقل فيها الشعاع الضوئي ( أو أي شعاع كهرومغناطيسي على وجه العموم). علما أنه في كل الأحوال, فإن زاوية الانعكاس تساوي تماما زاوية السقوط.


الزاوية الحرجة[عدل]

لن يعبر أي شعاع إذا كانت n_2=90 درجة.

بمعرفة الزاوية الحرجة يمكن من معرفة متي يمكن أن ينعكس الشعاع الساقط بشكل تام. و لحساب الزاوية الحرجة ينبغي معرفة معامل الانكسار لكل وسط. و من ثم التعويض في قانون ابن سهل (المعروف حاليا بقانون سنل).

n_1\sin\theta_1 = n_2\sin\theta_2\

و بما أننا بصدد حساب الزاوية الحرجة, فسوف نبحث عن قيمة \theta_2 التي تحقق انعكاسا تاما للشعاع الساقط. من الرسمة يتضح أن \theta_1 يجب أن تساوي 90° درجة لكي يحدث ارتداد كلي للشعاع.

إذن بجعل \theta_1 = 90 ° و التعويض في القانون يمكن حساب الزاوية الحرجة \theta_c.

\theta_c= sin^{-1}\frac{n_2}{n_1}

إذت فمقدار زاوية السقوط \theta_i الذي يسبب انعكاسا تاما هو.

\theta_c < \theta_i < 90°

لاحظ أن n_2 لابد أن تكون أصغر من أو تساوي n_1 و الا تعارض الأمر مع تعريف جيب الزاوية.

مثال[عدل]

اتعكاس تام بين الزجاج و الهواء

إذا سقط شعاع من وسط زجاجي ذي معامل انكسار يبلغ 1.5 إلى الهواء ذي معامل انكسار يساوي 1 فإن الزاوية الحرجة تساوي .

\theta_c= sin^{-1}\frac{1}{1.5}= 41.8^{o}

التطبيقات[عدل]

تصوير لمبدأ عمل الألياف الضوئية

أبرز تطبيقات ظاهرة الانعكاس التام هي الألياف الضوئية. حيث يتم بعث حزمة ضوئية محملة بالبيانات عبر الليف الضوئي بزاوية أكبر من الزاوية الحرجة الخاصة به, فلا تنفك ترتد ارتدادا كليا حتى تبلغ هدفها.