fénytörés
(refrakció, törésmutató, határszög, totális reflexió)

Az új közeg határához érkező fény egy része behatol az új közegbe, és eközben általában megváltozik a terjedésének iránya.
Ennek az irányváltozásnak az az oka, hogy a két közegben különböző a fény terjedési sebessége.

A fény esetén a terjedési sebesség megváltozását az okozza, hogy a fény kölcsönhatásba lép a közeg anyagával. Két anyag közül azt, amelyikben a fény terjedési sebessége kisebb, optikailag sűrűbbnek, a másikat optikailag ritkábbnak nevezzük.
A legritkább közeg nyilvánvalóan a vákuum.
A közegeket az úgynevezett törésmutatóval is jellemezhetjük, a közeg abszolút törésmutatója a fény vákuumbeli és adott közegben mért sebességének hányadosa, vagyis 1-nél mindig nagyobb szám.
(A vákuum törésmutatója 1, a levegőé 1,000292.)

Teljes visszaverődés

Ha a fény optikailag sűrűbb közegből halad a ritkább felé, a törési szög a beesési szögnél nagyobb érték lesz (2, 3, 4). Ezért ha a beesési szöget növeljük, elérhetünk egy olyan beesési szög értéket (amit a_h határszögnek nevezünk), amelyhez 90°-os törési szög tartozik, azaz a fény már nem lép be az új közegbe, hanem a határfelületen halad tovább (5, 6). Ha ennél is nagyobb beesési szöget veszünk, a fény a határfelületről a visszaverődés törvényének megfelelően visszaverődik. Mivel ilyenkor egyáltalán nem lép az új közegbe a fény, a jelenséget teljes visszaverődésnek (totális reflexió) nevezzük.

Ha a vízfelszín alól figyeljük ezt a jelenséget, azt látjuk, hogy a sima vízfelület tükörként működik.  A víz alól egy pontból felfelé nézve a határszöghöz tartozó sugarak egy kúpfelületet alkotnak. A kúpon belül esnek azok a sugarak, amelyek a teljes vízfelszín fölé eső térrészből léptek be a vízbe, ezeket alulról nézve egy fényes kört látunk. A kúpon kívül eső irányokban a felszíni visszatükröződéseket láthatjuk.

A képen látható tükörkép a teljes visszaverődés miatt alakul ki.

Felhasznált irodalom