Nøgleforskellen mellem total intern refleksion og brydning er, at total intern refleksion er det komplette undervandsudseende uden tab af lysstyrke, hvorimod brydning er ændringen i retningen af en bølge, der passerer fra et medium til et andet.
Total intern refleksion og refraktion er optiske fænomener, der primært diskuteres under fysik og analytisk kemi.
Hvad er total intern refleksion?
Total intern refleksion eller TIR er et optisk fænomen, der beskriver undervandslysrefleksionen, der fremstår som et spejl uden tab af lysstyrke. Generelt opstår denne type refleksion, når bølgerne i et medie rammer tilstrækkeligt mod grænsen til et andet medie, som forekommer eksternt. Der har bølgerne en tendens til at rejse hurtigere i det andet medium end det første, og det andet medium skal være perfekt gennemsigtigt for bølgerne. Typisk opstår total intern refleksion med elektromagnetiske bølger såsom lys og mikrobølger, men det kan også forekomme med nogle andre bølger såsom lyd- og vandbølger.
Vi kan beskrive den totale indre refleksion af lys ved hjælp af en halvcirkelformet cylindrisk blok af almindeligt glas eller akrylglas. Der projicerer en "stråleboks" en smal lysstråle radi alt indad. Derefter tillader glassets halvcirkelformede tværsnit denne smalle lysstråle at forblive vinkelret på den buede del af luft/glasoverfladen og derved fortsætte i en lige linje mod overfladens flade område, men lysvinklen med fladt område varierer.
Figur 01: Total intern refleksion i et akvarium
Lad os nu se på nogle dagligdags eksempler for total intern refleksion. Når vi står ved siden af et akvarium og har øjnene under vandoverfladen, kan vi se fisk og nedsænkede genstande reflekteret i vand- og luftoverfladen. Her er lysstyrken af det reflekterede billede norm alt opsigtsvækkende. På samme måde, når vi åbner vores øjne, mens vi svømmer lige under vandoverfladen, fremstår overfladen som et spejl, der reflekterer genstande nedenunder, hvis vandet er roligt.
Hvad er refraktion?
Brydning er ændringen i retningen af en bølge, der går fra et medie til et andet. Dette sker også, hvis der sker en gradvis ændring i det samme medie. Lys er det mest almindelige emne i refraktionsfænomenet, men der er også nogle andre bølger involveret, herunder lydbølger og vandbølger. Vi kan bestemme mængden af brydning af en bølge ved at observere ændringen i bølgehastigheden og den indledende retning af bølgeudbredelsen i forhold til retningen af ændringen i hastigheden.
Figur 02: Brydning følger Snells lov
I tilfælde af lys følger brydningen Snells lov. Denne lov siger, at for et givet mediepar er forholdet mellem sin-værdien af indfaldsvinklen og brydningsvinklen lig med forholdet mellem fasehastighederne i disse to medier, og tilsvarende er det lig forholdet af brydningsindekser for de to medier.
De optiske prismer og linser har typisk en tendens til at bruge lysbrydning for at omdirigere lys, som også forekommer i det menneskelige øje. Der har materialernes brydningsindeks en tendens til at variere med lysets bølgelængde; derfor varierer brydningsvinklen også. Vi kalder det 'dispersion', og det får prismer og regnbuer til at opdele det hvide lys i dets konstituerende spektralfarver.
Hvad er forskellen mellem total intern refleksion og refraktion?
Total intern refleksion og refraktion er optiske fænomener, der hovedsageligt diskuteres under fysik og analytisk kemi. Den vigtigste forskel mellem total intern refleksion og brydning er, at total intern refleksion er det komplette undervandsudseende uden tab af lysstyrke, hvorimod brydning er ændringen i retningen af en bølge, der passerer fra et medium til et andet.
Den følgende infografik opsummerer forskellen mellem total intern refleksion og brydning i tabelform.
Opsummering – Total intern refleksion vs refraktion
Total intern refleksion og brydning er to optiske fænomener. Den vigtigste forskel mellem total intern refleksion og brydning er, at total intern refleksion er det komplette undervandsudseende uden tab af lysstyrke, hvorimod brydning er ændringen i retningen af en bølge, der passerer fra et medium til et andet.
