Het aardige van stralen-optica is dat je een lichtstraal vanaf beide kanten kunt starten en toch precies dezelfde stralenroute volgt.

Op een grensvlak tussen twee media breekt een lichtstraal zodanig dat de hoek tussen normaal en straal in het dichtere medium kleiner is. Als je nu de invallende lichtstraal bijna scherend langs het oppervlak laat lopen (hoek Θ₂ bijna 90°) , dan zal het in het dichtere medium met een veel kleinere hoek θ₁ breken. Omgekeerd. Als de straal vanuit het dichtere medium onder een hoek θ₁ naar het grensvlak gaat, dan zal het onder een veel grotere hoek, namelijk θ₂ van bijna 90° in het minder dichte medium doorgaan.

Meer dan scherend invallen in het minder dichte medium is niet mogelijk - bij meer dan 90° zou je immers door de grenslaag heenzakken en in het dichtere medium zitten. De hoek θ₁ is dus de grootst mogelijke brekingshoek om van een minder dicht in een optisch dichter medium te komen.  En omgekeerd: als je vanuit een dicht medium begint kun je alleen tussen 0 en θ₁ graden een straal uitsturen die in het dunnere medium terecht komt. Een grotere hoek dan φ = (θ₁ + beetje )wordt aan het oppervlak weerkaatst en gaat onder een zelfde hoek φ tot de normaal verder. Er is nu namelijk geen sprake meer van breking waarbij de brekingsindex een rol speelt (het medium verandert niet bij kaatsing tegen de grenslaag) - er is sprake van reflectie.

Bijgesloten plaatje toont je een aantal lichtstralen 1 t/m 4 die onder verschillende hoeken invallen en breken naar het minder dichte medium. Straal 5 overschrijdt de kritische grenshoek θ_c en wordt teruggekaatst.

Zo duidelijker?

Dag Gerrit,

Ter verdere illustratie bij Theo's plaatje en verhaal kun je ook deze applet gebruiken:

http://www.walter-fendt.de/ph14nl/refraction_nl.htm

Sleep de invallende lichtstraal met de muis tot je de grenshoek bereikt.

(Stel ook een keer de bovenste stof eens in als water, de onderste als lucht).

Groet, Jan