هیجان با نور و لیزر
بازتاب کلی (اپتیک هندسی)

 

بازتاب کلی
قانون اسنل شکست نور در مرز دو محیط با ضریب شکست های مختلف را توصیف میکند. مطابق با این قانون زمانی که نور به طور مایل از محیط رقیق وارد محیط غلیظ شود، شکسته شده و به خط عمود نزدیک می گردد و وقتی که از محیط غلیظ وارد محیط رقیق گردد از خط عمود دور می شود. در این حالت، با افزایش تدریجی زاویه ی تابش سرانجام به حالتی می رسیم که زاویه ی شکست برابر با 90 درجه می گردد. در این صورت پرتو شکسته شده در امتداد مرز دو محیط انتشار می یابد. اگر زاویه ی تابش را باز هم افزایش دهیم نور نمیتواند از محیط غلیظ خارج شود و طبق قانون بازتاب، از مرز دو محیط بازتابیده میشود. این پدیده ی را بازتاب کلی مینامیم و اغلب با آن مواجه بوده ایم.
 بازتاب کلی کاربردهای فراوانی دارد. برای مثال نوعی منشور قائم الزاویه و پرکاربرد با زاویه های 45 درجه ساخته می شود که مانند آینه عمل کرده و می تواند بر اساس پدیده ی بازتاب کلی، نور فرود آمده را به میزان 90 درجه بچرخاند. همچنین بازتاب کلی اساس انتشار نور در فیبر نوری یا موجبرهای نوری است که در دنیای امروز از اجزای لاینفک بخش های گوناگون صنعت و به ویژه مخابرات نوری می باشند. در صورتی که کیفیت سطح بازتاب کننده ی کلی مناسب باشد و خراش یا خشی نداشته باشد، بازتاب کلی ایجاد شده بازتابی صددرصد خواهد بود. هر گونه خراش یا خش زاویه ی بازتاب کلی را عوض می کند که در نتیجه ی آن بخش از نور از همان ناحیه نشت می کند. علاوه بر آن، در صورتی که جسمی دیگر در تماس با سطح بازتاب کننده قرار داشته باشد، مقداری نور از سطح خارج می گردد. به این پدیده بازتاب کلی میرا گفته می شود. یکی از کاربردهای جالب این پدیده، استفاده از آن در انگشت نگاری بدون جوهر می باشد. در این طریقه ی انگشت نگاری، با تماس انگشت با سطح بازتاب کننده که معمولاً از نوع منشور قائم الزاویه ی ذکر شده در بالاست، می توان اثر انگشت را مشاهده و از آن تصویربرداری کرد. این پدیده همچنین در طیف سنجی نیز دارای کاربرد می باشد.
Top

Shahid Beheshti University,دانشگاه شهید بهشتی

دانشگاه شهید بهشتی