Ang mga karaniwang epekto ng pag-iilaw na kadalasang nararanasan ng bawat tao sa pang-araw-araw na buhay ay ang pagmuni-muni at repraksyon. Sa artikulong ito, isasaalang-alang natin ang kaso kapag ang parehong mga epekto ay nagpakita ng kanilang sarili sa loob ng parehong proseso, pag-uusapan natin ang tungkol sa hindi pangkaraniwang bagay ng panloob na kabuuang pagmuni-muni.
Light reflection
Bago isaalang-alang ang kababalaghan ng panloob na kabuuang pagmuni-muni ng liwanag, dapat mong pamilyar sa mga epekto ng ordinaryong pagmuni-muni at repraksyon. Magsimula tayo sa una. Para sa pagiging simple, liwanag lang ang isasaalang-alang namin, bagama't ang mga phenomena na ito ay katangian ng isang alon ng anumang kalikasan.
Ang
Reflection ay nauunawaan bilang isang pagbabago ng isang rectilinear trajectory, kung saan ang isang sinag ng liwanag ay gumagalaw, patungo sa isa pang rectilinear trajectory, kapag ito ay nakatagpo ng isang balakid sa kanyang daan. Ang epektong ito ay maaaring maobserbahan kapag nagtuturo ng laser pointer sa salamin. Ang hitsura ng mga larawan ng langit at mga puno kapag tumitingin sa ibabaw ng tubig ay resulta rin ng pagmuni-muni ng sikat ng araw.
Ang sumusunod na batas ay may bisa para sa pagmuni-muni: mga angguloAng saklaw at pagmuni-muni ay nasa parehong eroplano kasama ang patayo sa sumasalamin na ibabaw at pantay sa isa't isa.
Refraction of light
Ang epekto ng repraksyon ay katulad ng pagmuni-muni, nangyayari lamang ito kung ang hadlang sa daanan ng light beam ay isa pang transparent na medium. Sa kasong ito, ang bahagi ng paunang sinag ay makikita mula sa ibabaw, at ang bahagi ay pumasa sa pangalawang daluyan. Ang huling bahagi na ito ay tinatawag na refracted beam, at ang anggulo na ginagawa nito sa patayo sa interface ay tinatawag na anggulo ng repraksyon. Ang refracted beam ay nasa parehong eroplano tulad ng reflected at incident beam.
Malakas na halimbawa ng repraksyon ay ang pagkabasag ng lapis sa isang basong tubig o ang mapanlinlang na lalim ng lawa kapag ang isang tao ay tumitingin sa ilalim nito.
Mathematically, ang phenomenon na ito ay inilalarawan gamit ang Snell's law. Ang katumbas na formula ay ganito ang hitsura:
1 kasalanan (θ1)=n2 kasalanan (θ 2).
Dito ang mga anggulo ng incidence at refraction ay tinutukoy bilang θ1 at θ2 ayon sa pagkakabanggit. Ang mga dami n1, n2 ay sumasalamin sa bilis ng liwanag sa bawat medium. Tinatawag silang mga refractive index ng media. Ang mas malaki n, mas mabagal ang liwanag na naglalakbay sa isang partikular na materyal. Halimbawa, sa tubig ang bilis ng liwanag ay 25% mas mababa kaysa sa hangin, kaya para dito ang refractive index ay 1.33 (para sa hangin ito ay 1).
The phenomenon of total internal reflection
Ang batas ng repraksyon ng liwanag ay humahantong sa isaisang kawili-wiling resulta kapag ang sinag ay dumami mula sa isang daluyan na may malaking n. Isaalang-alang natin nang mas detalyado kung ano ang mangyayari sa sinag sa kasong ito. Isulat natin ang formula ni Snell:
1 kasalanan (θ1)=n2 kasalanan (θ 2).
Aming ipagpalagay na n1>n2. Sa kasong ito, para manatiling totoo ang pagkakapantay-pantay, θ1 ay dapat mas mababa sa θ2. Palaging wasto ang konklusyong ito, dahil ang mga anggulo lang mula 0o hanggang 90o ang isinasaalang-alang, kung saan patuloy na tumataas ang function ng sine. Kaya, kapag nag-iiwan ng mas siksik na optical medium para sa hindi gaanong siksik (n1>n2), ang beam ay mas lumilihis mula sa normal.
Ngayon, taasan natin ang anggulo θ1. Bilang resulta, darating ang sandali na ang θ2 ay magiging katumbas ng 90o. Isang kamangha-manghang kababalaghan ang naganap: ang isang sinag na ibinubuga mula sa isang mas siksik na medium ay mananatili sa loob nito, iyon ay, para dito ang interface sa pagitan ng dalawang transparent na materyales ay magiging malabo.
Kritikal na anggulo
Ang anggulo θ1, kung saan tinatawag na θ2=90o, kritikal para sa itinuturing na pares ng media. Anumang sinag na tumama sa interface sa isang anggulo na mas malaki kaysa sa kritikal na anggulo ay ganap na makikita sa unang medium. Para sa kritikal na anggulo θc maaaring sumulat ng expression na direktang sumusunod mula sa formula ni Snell:
kasalanan (θc)=n2 / n1.
Kungang pangalawang daluyan ay hangin, pagkatapos ang pagkakapantay-pantay na ito ay pinasimple sa anyo:
sin (θc)=1 / n1.
Halimbawa, ang kritikal na anggulo para sa tubig ay:
θc=arcsin (1 / 1, 33)=48, 75o.
Kung sumisid ka sa ilalim ng pool at tumingala, makikita mo ang langit at mga ulap na tumatakbo sa ibabaw nito sa itaas lamang ng iyong sariling ulo, sa natitirang bahagi ng ibabaw ng tubig tanging ang mga dingding ng pool ang makikita.
Mula sa pangangatwiran sa itaas, malinaw na, hindi katulad ng repraksyon, ang kabuuang pagmuni-muni ay hindi nababaligtad na kababalaghan, nangyayari lamang ito kapag lumilipat mula sa mas siksik patungo sa mas kaunting medium, ngunit hindi sa kabaligtaran.
Kabuuang pagmuni-muni sa kalikasan at teknolohiya
Marahil ang pinakakaraniwang epekto sa kalikasan, na imposible nang walang kabuuang pagmuni-muni, ay ang bahaghari. Ang mga kulay ng bahaghari ay resulta ng pagpapakalat ng puting liwanag sa mga patak ng ulan. Gayunpaman, kapag dumaan ang mga sinag sa loob ng mga patak na ito, nakakaranas sila ng isa o dobleng panloob na pagmuni-muni. Kaya naman laging doble ang lalabas na bahaghari.
Ang phenomenon ng internal total reflection ay ginagamit sa fiber optic na teknolohiya. Salamat sa mga optical fiber, posibleng magpadala ng mga electromagnetic wave nang walang pagkawala sa malalayong distansya.
