מחשבון זווית החזרה פנימית מלאה

אודות מחשבון זה

החזרה פנימית מלאה מתרחשת כשאור העובר ממצע צפוף יותר למצע דליל יותר פוגע בגבול בזווית פגיעה (הנמדדת מהניצב) גדולה מסף הנקרא הזווית הקריטית, ואז כל האור מוחזר לאחור במקום להישבר ולעבור. הזווית הקריטית נמצאת לפי θc = arcsin(n₂ ÷ n₁), כאשר n₁ הוא מקדם השבירה של המצע הצפוף שבו האור מתחיל ו-n₂ הוא מקדם השבירה של המצע שאליו היה נכנס אחרת — לכך יש פתרון רק כאשר n₁ גדול מ-n₂.

מהנדסי אופטיקה וסיבים אופטיים נשענים על החזרה פנימית מלאה כדי לשמור את האור כלוא בתוך ליבת הסיב בעודו נע מרחקים ארוכים בהפסד מזערי, ולכן הזווית הקריטית בין חומרי הליבה והמעטפת היא פרמטר תכנון מרכזי. אותו עיקרון מסביר אפקטים אופטיים יומיומיים — כמו ה"מראה" הנוצצת מתחת למים הנראית כשמביטים כלפי מעלה בזווית רדודה וחולפת אל פני המים, או האופן שבו מנסרות ומשקפות מפנות אור בלי ציפוי מחזיר.