Rechner für Totalreflexionswinkel

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Eine Totalreflexion tritt auf, wenn Licht, das von einem dichteren in ein dünneres Medium läuft, die Grenzfläche unter einem Einfallswinkel (vom Lot aus gemessen) trifft, der größer ist als ein Schwellenwert, der Grenzwinkel genannt wird; dann wird das gesamte Licht zurückreflektiert, statt hindurchzutreten. Der Grenzwinkel ergibt sich aus θc = arcsin(n₂ ÷ n₁), wobei n₁ der Brechungsindex des dichteren Mediums ist, in dem das Licht startet, und n₂ der Brechungsindex des Mediums, in das es sonst eintreten würde – das hat nur dann eine Lösung, wenn n₁ größer ist als n₂.

Optik- und Glasfaseringenieure verlassen sich auf die Totalreflexion, um Licht im Faserkern zu halten, während es mit minimalen Verlusten lange Strecken zurücklegt, weshalb der Grenzwinkel zwischen Kern- und Mantelmaterial ein zentraler Auslegungsparameter ist. Dasselbe Prinzip erklärt alltägliche optische Effekte – etwa den schimmernden „Spiegel“ unter Wasser, den man sieht, wenn man in einem flachen, streifenden Winkel zur Wasseroberfläche hinaufschaut, oder wie Prismen und Ferngläser Licht ohne reflektierende Beschichtung umlenken.