การสะท้อนกลับหมด

การสะท้อนกลับหมด

การสะท้อนกลับหมดเป็นกรณีพิเศษหนึ่งที่แสงเดินทางจากตัวกลางหมายเลข 1 ที่มีดัชนีหักเหมากไปตัวกลาง 2 ที่มีดัชนีหักเหน้อย แสงจะแบนออกจากเส้นปกติ แต้ถ้ามันเบนออกไปมากจนเกิดกรณีว่ามุมหักเหเป็นมุมฉาก เราจะเรียกมุมตกกระทบที่ทำให้มุมหักเหเป็นมุมฉาก ว่ามุมวิกฤต (Ɵc)

จากนั้นถ้าแสงตกกระทบด้วยมุมที่มากกว่ามุมวิกฤตแล้ว จะเกิด“การสะท้อนกลับหมด”นั่นคือแสงทั้งหมดเกิดการสะท้อนกลับหมด และไม่เกิดการหักเห

จากกฎของสเนลล์

ให้แสงเดินทางจากตัวกลางหนึ่งไปสอง (n1>n2) ที่มุมวิกฤต Ɵ1= Ɵcจะได้ว่า Ɵ2= 90o

ดังนั้น n1sinƟc= n2sin90oจัดรูปได้ดังต่อไปนี้

sinƟc= n2/ n1

หลักการนี้สามารถนำไปประยุกต์ทำเป็นใยแก้วนำแสงได้ โดยสร้างใยแก้วเป็นสองชั้นทีมีดัชนีหักเหแสงต่างกัน ชั้นในเป็นส่วนที่ให้แสงเดินทางเข้ามา จึงมีดัชนีหักเหแสงสูง ส่วนชั้นนอกมีหน้าที่สะท้อนแสงกลับ จึงมีดัชนีหักเหแสงต่ำ แสงที่ถูกส่งเข้ามาจะเกิดการสะท้อนกลับหมดที่ขอบเขตกั้นระหว่างส่วนชั้นในกับชั้นนอก ดังนั้นแสงจะสามารถถูกส่งไปมาตามชั้นในของเส้นใยได้

ในการประยุกต์ใช้ประโยชน์ของใยแก้วนำแสงมีด้วยกันมากมาย ไม่ว่าจะเป็นทางการสื่อสารโดยใช้ใยแก้วนำแสงในการส่งข้อมูล เช่น สัญญาณอินเตอร์เน็ต หรือในทางการแพทย์ที่ใช้ใยแก้วส่องอวัยวะภายในของผู้ป่วย เป็นต้น

ที่มา https://www.scimath.org/lesson-physics/item/7312-2017-06-14-15-39-08