4.1.1 Totalreflexion

Dringt nach Abb. 4.1 Licht von einem optisch dichteren in ein optisch dünneres Medium und vergrößert man den Winkel a , so wächst auch der Winkel a' , bis er 90° erreicht.

Das Licht breitet sich dann streifend entlang der Grenzfläche aus. Bei einer weiteren Vergrößerung von a kann das Brechungsgesetz (1.2) nicht mehr gelten. Da  ist, würde nämlich  folgen.
 


Abbildung 4.1


 


Das ist mathematisch unmöglich. Physikalisch bedeutet dies, daß das Licht gar nicht mehr in das optisch dünnere Medium eindringt, sondern an der Grenzfläche totalreflektiert wird.

Für den Grenzwinkel ag zwischen streifendem Lichtausfall und Totalreflexion folgt aus dem Brechungsgesetz (1.2) [3]:
 



 


Von großer Bedeutung in der Nachrichtentechnik ist die Ausnutzung der Totalreflexion in Lichtwellenleitern, die aus sehr dünnen, flexiblen Glasfasern bestehen. Das an der einen Seite eingekoppelte Licht wird durch vielfache Totalreflexion bis an das andere Ende geleitet. Dies funktioniert, bei eingeschränktem Akzeptanzwinkel , auch bei gekrümmten Lichtwellenleitern.
 
 


Abbildung 4.2  nach [6]


 







weiter: 4.1.2 Brechung am Prisma

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