På figuren er lysets hastighed i de to medier 1. og 2. henholdsvis v1 og v2, hvor v2 < v1. For liniestykkerne BC og AD har vi
( 1) og
Heraf finder vi ved trekantbetragtninger, idet i er indfaldsvinklen og b er brydningsvinklen, begge målt i forhold til fladens normal:
( 2) og
hvoraf vi finder den såkaldte brydningslov
( 3)
Brydningsindeks nx er defineret som forholdet i mellem lysets hastighed i vacuum c (luft), og lysets hastighed i stoffet (x):
( 4)
Da lysets hastighed er størst i vacuum gælder: .
Brydningsforholdet n12 er defineret som forholdet mellem hastighederne i medium 1 og medium 2. Ved brug af lign. ( 4) får man
( 5) eller ( 6)
Benytter vi
( 7)
har vi yderligere
( 8)
Totalreflektion opstår når brydningsvinklen bliver større end eller lig med 90o. For b = 90o svarer det til at den brudte stråle i virkeligheden løber langs med overfladen. Af lign. (8) ser man at den indfaldsvinkel, kaldet grænsevinklen ig, hvor fænomenet netop optræder er givet ved
( 9) eller
Da ses det, at fænomenet kun kan forekomme hvis v2 > v1. Med andre ord kan totalrefleksion kun forekomme hvis lysstrålen kommer fra et langsommere til et hurtigere medium.
Det er gratis at oprette en konto