الزاوية الحرجة و الانعكاس الكلي

عندما يمر شعاع من وسط كثيف إلى وسط أقل كثافة ضوئية فانه ينكسر مبتعدا عن العمود على سطح الانفصال، أي أن زاوية الانكسار تكون أكبر من زاوية السقوط كما بالشكل الآتي.

من الشكل نجد أن:

و من الملاحظ أنه كلما ذادت زاوية السقوط ذادت زاوية الانكسار حتى إذا بلغت زاوية السقوط قيمة معينة γ فان الشعاع المنكسر يخرج في الوسط الثاني موازيا للسطح الفاصل و زاوية انكساره قائمة.

 (1)

و تسمى زاوية السقوط γ في الوسط الكثيف التي تقابلها زاوية انكسار 90^o   بالزاوية الحرجة للوسطين 1 و 2 .

و إذا ذادت زاوية السقوط في الوسط الكثيف عن الزاوية الحرجة فان الشعاع لا ينفذ إلى الوسط الأقل كثافة و إنما ينعكس عند سطح الانفصال انعكاسا كليا في الوسط الكثيف وفقا لقانوني الانعكاس. و يسمى انعكاس الضوء عندئذ بالانعكاس الكلى الداخلي حيث انه لا ينفذ تماما إلى الوسط الخفيف.