Наименьший угол падения α0 при котором наступает полное отражение, называется предельным углом полного отражения

Полное отражение наблюдается при переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную, если световой пучок падает на границу раздела под углом, большим предельного.

Нельзя утверждать, что по достижении предельного угла α₀ преломленный пучок скачком «превращается» в отраженный. В действительности здесь нет скачка. По мере приближения угла падения к предельному интенсивность преломленного пучка, непрерывно уменьшаясь, обращается в нуль. Интенсивность же отраженного пучка, непрерывно возрастая, становится рав-ной интенсивности падающего пучка.

На рисунке 3.24 изображен пучок лучей от источника, помещенного в воде недалеко от поверхности. Большая интенсивность света показана большей толщиной линии, изображающей соответствующий луч.

Рис 3.24

Предельный угол полного отражения. Если n₁ – показатель преломления среды, из которой свет выходит, а n₂ — показатель преломления среды, в которую свет входит, причем n₂ < n₁ то, согласно закону преломления (3.5) следует, что

(3.6)

Отсюда, если свет переходит из какой-либо среды с показателем преломления n в воздух, показатель преломления которого приближенно можно принять за единицу, то

(3.7).

Полное отражение используют в так называемой волоконной оптике для передачи света и изображений по пучкам прозрачных гибких волокон – световодам, рисунок 3.25.

Рис. 3.25

При решении задач на прохождение света сквозь плоскопараллельную пластину нужно помнить, что направление луча, вышедшего из пластинки, такое же, как и у падающего (Рис. 3.26), т.е. при прохождении луча через плоскопараллельную пластину луч не изменяет своего направления, а только смещается Смещение луча, происходящее при этом равно О₂С = h.

Рис. 3.26

Из простых геометрических соотношений и известным тригонометрическим формулам получаем, что смещение

. (3.8)