La diferència clau entre la reflexió interna total i la refracció és que la reflexió interna total és l'aspecte submarí complet sense pèrdua de brillantor, mentre que la refracció és el canvi en la direcció d'una ona que passa d'un medi a un altre.
La reflexió i la refracció interna totals són fenòmens òptics que es discuteixen principalment a la física i la química analítica.
Què és la reflexió interna total?
La reflexió interna total o TIR és un fenomen òptic que descriu la reflexió de la llum submarina, que apareix com un mirall sense pèrdua de brillantor. Generalment, aquest tipus de reflexió es produeix quan les ones d'un medi xoquen prou contra el límit amb un altre medi, que es produeix externament. Allà, les ones tendeixen a viatjar més ràpid en el segon medi que en el primer, i el segon medi hauria de ser perfectament transparent a les ones. Normalment, la reflexió interna total es produeix amb ones electromagnètiques, com ara la llum i les microones, però també es pot produir amb algunes altres ones, com ara les ones de so i d'aigua.
Podem descriure la reflexió interna total de la llum utilitzant un bloc cilíndric semicircular de vidre comú o vidre acrílic. Allà, una "caixa de raigs" projecta un feix de llum estret radialment cap a dins. Aleshores, la secció transversal semicircular del vidre permet que aquest feix de llum estret romangui perpendicular a la part corba de la superfície aire/vidre, continuant així en línia recta cap a la zona plana de la superfície, però l'angle de llum amb el l'àrea plana varia.
Figura 01: Reflexió interna total en un aquari
Mirem ara alguns exemples quotidians per a una reflexió interna total. Quan estem al costat d'un aquari, amb els ulls per sota del nivell de l'aigua, podem veure peixos i objectes submergits reflectits a la superfície de l'aigua i de l'aire. Aquí, la brillantor de la imatge reflectida sol ser sorprenent. De la mateixa manera, quan obrim els ulls mentre nedem just sota la superfície de l'aigua, la superfície apareix com un mirall que reflecteix els objectes a sota si l'aigua està tranquil·la.
Què és la refracció?
La refracció és el canvi de direcció d'una ona que passa d'un medi a un altre. Això també passa si hi ha un canvi gradual en el mateix medi. La llum és el tema més comú en el fenomen de refracció, però també hi ha altres ones implicades, incloses les ones sonores i les ones d'aigua. Podem determinar la quantitat de refracció d'una ona observant el canvi de velocitat de l'ona i la direcció inicial de propagació de l'ona en relació amb la direcció del canvi de velocitat.
Figura 02: la refracció segueix la llei de Snell
En el cas de la llum, la refracció segueix la llei de Snell. Aquesta llei estableix que per a un parell de mitjans donat, la relació entre el valor sin de l'angle d'incidència i l'angle de refracció és igual a la relació entre les velocitats de fase en aquests dos medis i, de manera equivalent, és igual a la relació d'índexs de refracció dels dos mitjans.
Típicament, els prismes òptics i les lents solen utilitzar la refracció de la llum per redirigir la llum, que també es produeix a l'ull humà. Allà, l'índex de refracció dels materials tendeix a variar amb la longitud d'ona de la llum; per tant, l'angle de refracció també varia. L'anomenem "dispersió" i fa que prismes i arcs de Sant Martí divideixin la llum blanca en els seus colors espectrals constitutius.
Quina diferència hi ha entre la reflexió interna total i la refracció?
La reflexió i la refracció interna totals són fenòmens òptics que es discuteixen principalment a la física i la química analítica. La diferència clau entre la reflexió interna total i la refracció és que la reflexió interna total és l'aspecte submarí complet sense pèrdua de brillantor, mentre que la refracció és el canvi de direcció d'una ona que passa d'un medi a un altre.
La infografia següent resumeix la diferència entre la reflexió interna total i la refracció en forma de taula.
Resum: reflexió interna total vs refracció
La reflexió i la refracció interna totals són dos fenòmens òptics. La diferència clau entre la reflexió interna total i la refracció és que la reflexió interna total és l'aparença submarina completa sense pèrdua de brillantor, mentre que la refracció és el canvi en la direcció d'una ona que passa d'un medi a un altre.
