Totalinterne Reflexion Visualisierung

Interaktive Simulation der totalinneren Reflexion mit kritischem Winkel, Brechung und Reflexion an Mediumgrenzflächen

Strahlenverfolgungs-Simulation

Optische Faseranwendung

Echtzeit-Statistiken

Einfallswinkel (θᵢ) 45.0°
Kritischer Winkel (θ꜀) 41.8°
Brechungswinkel (θₜ) --
TIR-Status No

Optische Parameter

Medieneigenschaften

Anzeigeoptionen

Voreingestellte Szenarien

Physik der Totalinneren Reflexion

Snellius-Gesetz: n₁sin(θ₁) = n₂sin(θ₂)
Kritischer Winkel: θ꜀ = arcsin(n₂/n₁)
TIR-Bedingung: θᵢ > θ꜀ (when n₁ > n₂)
Reflexionsgesetz: θᵣ = θᵢ

Totalinterne Reflexion Verstehen

Die totalinterne Reflexion (TIR) ist ein optisches Phänomen, das auftritt, wenn ein Lichtstrahl von einem dichteren Medium zu einem weniger dichten Medium den Übergang in einem Winkel trifft, der größer als der kritische Winkel ist.

Der Kritische Winkel

Der kritische Winkel θ꜀ ist der Einfallswinkel, bei dem der Brechungswinkel genau 90° beträgt. Er kann mit θ꜀ = arcsin(n₂/n₁) berechnet werden.

Bedingungen für Totalinterne Reflexion

Drei Bedingungen müssen für TIR erfüllt sein: (1) Licht muss von einem dichteren zu einem weniger dichten Medium reisen; (2) Der Einfallswinkel muss den kritischen Winkel überschreiten; (3) Die Oberfläche muss glatt genug sein.

Praktische Anwendungen

TIR hat zahlreiche praktische Anwendungen. Optische Fasern nutzen TIR zur Lichtübertragung über große Entfernungen. Prismen in Ferngläsern nutzen TIR zur Lichtreflexion ohne Spiegelbeschichtungen.

Optische Faserkommunikation

Optische Fasern sind das Rückgrat der modernen Telekommunikation. Sie bestehen aus einem Glaskern mit Mantelung. Licht, das in einem Winkel größer als der kritische Winkel eintritt, erleidet kontinuierliche TIR.