grensevinkel

En lyskilde P er plassert ved bunnen av et kar med vann. Figuren viser tre lysstråler fra P. Strålen PA blir delvis brutt, delvis reflektert i vannflaten. Brytningsvinkelen b for den brutte strålen er større enn innfallsvinkelen i. Derimot er refleksjonsvinkelen r lik i. For strålen PB er brytningsvinkelen 90°, og den tilsvarende innfallsvinkel g kalles grensevinkelen. For strålen PC er innfallsvinkelen i1 større enn grensevinkelen g, og i dette tilfellet vil ikke noe lys slippe gjennom vannflaten. Det oppstår totalrefleksjon. Ved overgang vann–luft er grensevinkelen 48,5°.

Totalrefleksjon av /Store norske leksikon ※. Gjengitt med tillatelse

Grensevinkel er i optikken den innfallsvinkelen som gir en brytningsvinkel på 90° når lys går fra et materiale som er optisk tettere til ett som er optisk mindre tett.

Hvis innfallsvinkelen er mindre enn grensevinkelen, får man både brytning og refleksjon av lyset. For større innfallsvinkler får man bare refleksjon. Dette kalles totalrefleksjon.

Utregning

Etter Snells brytningslov er grensevinkelen g bestemt ved formelen

sin g = nb / ni,

der ni er brytningsindeksen til mediet der lyset kommer fra, og nb er brytningsindeksen til det andre mediet.

For vann–luft er grensevinkelen 48,5°, for kronglass–luft er den 42,5°, og for diamant–luft er den 23,7°.

Anvendelse

Prinsippet for totalrefleksjon utnyttes i sammenhenger hvor man ønsker minimal reduksjon i lysintensiteten. I reflekskameraer er det for eksempel vanlig å bruke totalreflekterende prismer i stedet for speil. I optiske fibre blir lyset inne i de tynne fibrene totalreflektert mot overflaten.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg