Warum gibt es nur bei Übergängen vom optisch dichteren zum optisch dünneren Medium Totalreflexion?
Warum tritt Totalreflexion nur auf, wenn Licht von einem optisch dichteren in ein optisch dünneres Medium übergeht?
Totalreflexion tritt auf, weil die Tangentialkomponente des Wellenvektors an der Grenzschicht zwischen den Medien erhalten bleiben muss. Wenn es keinen Wellenvektor im anderen Medium gibt, dessen Tangentialkomponente mit der im ersten Medium übereinstimmt, kann die 🌊 nicht ins neue Medium eindringen und wird stattdessen total reflektiert. Beim Übergang von einem optisch dichteren zu einem optisch dünneren Medium wird der Lichtstrahl vom Lot weg gebrochen und der Brechungswinkel ist immer größer als der Einfallswinkel. Um total reflektiert zu werden, muss der Brechungswinkel 90° oder größer sein. Dies ist nur möglich, wenn das Licht von einem dichteren zu einem dünneren Medium übergeht, da der Einfallswinkel dann größer sein kann als der kritische Winkel für Totalreflexion. Beim Übergang vom dünneren zum dichteren Medium ist jedoch kein Brechungswinkel von 90° möglich, da der Einfallswinkel maximal 90° beträgt. Daher tritt Totalreflexion nur beim Übergang vom optisch dichteren zum optisch dünneren Medium auf.