पूर्ण आंतरिक परावर्तन

Total internal reflection

पूर्ण आंतरिक परावर्तन एक ऑप्टिकल घटना है जो तब घटित होती है जब एक सघन माध्यम से कम सघन माध्यम की ओर यात्रा करने वाली प्रकाश किरण दो माध्यमों के बीच इंटरफेस (सीमा) पर क्रांतिक कोण से अधिक के आपतन कोण पर आपतित होती है। सामान्य परिस्थितियों की तरह अपवर्तित (झुकने) के बजाय, प्रकाश किरण पूरी तरह से सघन माध्यम में वापस परावर्तित हो जाती है।

पूर्ण आंतरिक परावर्तन के लिए गणितीय स्थिति

पूर्ण आंतरिक परावर्तन को समझने के लिए, क्रांतिक कोण (C) और स्नेल के नियम का उपयोग कीया जाता है

क्रांतिक कोण (C)

क्रांतिक कोण आपतन का वह न्यूनतम कोण है जिस पर पूर्ण आंतरिक परावर्तन होता है। इसे गणितीय रूप से इस प्रकार परिभाषित किया गया है

जहाँ:

   C क्रांतिक कोण है.

   n1 सघन माध्यम का अपवर्तनांक है।

   n2​ कम सघन माध्यम का अपवर्तनांक है।

स्नेल का नियम

स्नेल का नियम घटना के कोण (θ1​) और अपवर्तन के कोण (θ2​) के बीच संबंध का वर्णन करता है जब प्रकाश दो अलग-अलग मीडिया के बीच एक इंटरफ़ेस से गुजरता है:

$n1\cdot sin(\theta 1)=n2\cdot sin(\theta 2)$

जहाँ:

   n1 और n2​ क्रमशः पहले और दूसरे मीडिया के अपवर्तक सूचकांक हैं।

   θ1​ पहले माध्यम में आपतन कोण है।

   θ2​ दूसरे माध्यम में अपवर्तन का कोण है।

पूर्ण आंतरिक परावर्तन के लिए शर्तें

पूर्ण आंतरिक परावर्तन घटित होने के लिए:

•    प्रकाश को सघन माध्यम (उच्च अपवर्तनांक) से कम सघन माध्यम (निम्न अपवर्तनांक) की ओर जाना चाहिए।
•    आपतन कोण (θ1​) क्रांतिक कोण (C) से अधिक होना चाहिए।

जब ये स्थितियाँ पूरी हो जाती हैं, तो प्रकाश किरण कम सघन माध्यम में प्रवेश किए बिना, उसी आपतन कोण पर वापस सघन माध्यम में परावर्तित हो जाती है। इस घटना का उपयोग विभिन्न ऑप्टिकल उपकरणों में किया जाता है