Граничний кут повного внутрішнього відбивання

При переході світла з більш оптично густого середовища в менш оптично густе кут заломлення буде більшим, ніж кут падіння – i˂ r (рис. 3, пр. 1 і 1 `). При деякому значенні кута падіння і<sub>гр.</sub> кут заломлення дорівнюватиме 90 º, тобто заломлений промінь ковзатиме вздовж межі поділу двох середовищ (промінь 2 і 2`). При подальшому збільшенні кута падіння заломлення не відбувається, все падаюче світло буде відбиватися від межі поділу двох середовищ (промені 3 та 3`). Це явище називається повним внутрішнім відбиванням, а кут і_гр – граничним кутом повного внутрішнього відбивання.

Згідно (1) ; (3)

1 середовище

1

2

n₁>n₂, i˂ r

3 і_гр. 3`

2`

2 середовище

r=90º

1`

Рис. 3. Хід променів при переході світла з більш оптично густого середовища в менш оптично густе

Отже, граничний кут заломлення і граничний кут повного внутрішнього відбивання для даних середовищ визначається величинами абсолютних показників заломлення (2-3).

Існує зв’язок між граничним кутом заломлення r_гр. і показником заломлення. Проте експериментально виміряти r_гр. не можна. Але певній величині r_гр. завжди відповідає певне значення кута β виходу променя з вимірювальної призми в повітря. Спираючись на певні теореми і вирази можна отримати співвідношення, яке пов’язує показник заломлення досліджуваної речовини з кутом виходу променя з вимірювальної призми в повітря.