מה קורה אם הזווית שווה לזווית הקריטית?

מהי הזווית הקריטית?

הזווית הקריטית היא מושג חשוב באופטיקה ובפיזיקה. זוהי הזווית שבה קרני האור העוברות דרך תווך אחד ונכנסות למדיום אחר נשברות, או מכופפות, בגבול בין שני המדיות. זווית זו נקבעת על ידי מדדי השבירה של שני המדיות, שהם היחסים בין מהירות האור בוואקום למהירות האור בשני המדיות.

מהי שבירה?

שבירה היא כיפוף האור כשהוא עובר ממדיום אחד למשנהו. זה קורה בגלל שמהירות האור משתנה כשהוא עובר ממדיום אחד למשנהו. כאשר האור עובר ממדיום בעל מקדם שבירה גבוה יותר למדיום בעל מקדם שבירה נמוך יותר, הוא כפוף מהקו הרגיל, או הניצב. זה ידוע בשם שבירה.

מה קורה כאשר הזווית שווה לזווית הקריטית?

כאשר זווית הפגיעה, או הזווית שבה קרן האור חודרת למדיום השני, שווה לזווית הקריטית, קרן האור נשברת בגבול בין שני המדיות ומתכופפת לאחור לתוך המדיום הראשון. זה ידוע בתור השתקפות פנימית מוחלטת. תופעה זו מתרחשת מכיוון שזווית השבירה גדולה מ-90 מעלות, דבר שאינו אפשרי בתווך השני.

יישומים של רפלקציה פנימית מוחלטת

לשתקפות פנימית מוחלטת יש יישומים רבים בעולם האמיתי. הוא משמש בסיבים אופטיים, שהם גדילים דקים של זכוכית או פלסטיק המשמשים להעברת אותות אור למרחקים ארוכים. הוא משמש גם במכשירים אופטיים כמו משקפות וטלסקופים, המשתמשים בהשתקפות פנימית מוחלטת כדי להגדיל תמונות. השתקפות פנימית מוחלטת משמשת גם בהדמיה רפואית, כגון אולטרסאונד והדמיית רנטגן. בטכניקות אלו, גלי קול או רנטגן נשלחים לתוך הגוף ומשתקפים בחזרה כאשר הם נתקלים בגבול בין שני אמצעי תקשורת. השתקפות זו משמשת ליצירת תמונה של פנים הגוף. לבסוף, השתקפות פנימית מוחלטת משמשת בתקשורת אופטית, כגון כבלים סיבים אופטיים. כבלים אלה משתמשים בהשתקפות פנימית מוחלטת כדי להעביר נתונים למרחקים ארוכים.

סיכום

הזווית הקריטית היא מושג חשוב באופטיקה ובפיזיקה. זוהי הזווית שבה קרני האור העוברות דרך תווך אחד ונכנסות למדיום אחר נשברות, או מכופפות, בגבול בין שני המדיות. כאשר זווית הפגיעה שווה לזווית הקריטית, קרן האור נשברת בגבול בין שני המדיות ומכופפת לאחור לתוך המדיום הראשון. תופעה זו ידועה כהשתקפות פנימית מוחלטת ויש לה יישומים רבים בעולם האמיתי, כגון סיבים אופטיים, מכשירים אופטיים, הדמיה רפואית ותקשורת אופטית. למידע נוסף, מצא מידע נוסף בוויקיפדיה או צפה בסרטון ב-YouTube .