पूर्ण आंतरिक परावर्तन क्या है?

जब किरण काँच से हवा में जाती है, तो वह अभिलंब से दूर मुड़ती है, यानी अपवर्तन कोण r आपतन कोण i से बड़ा होता है। थोड़ा प्रकाश परावर्तित भी होता है। i बढ़ाने पर r और तेज़ी से बढ़ता है। एक खास आपतन कोण पर, जिसे क्रांतिक कोण ic कहते हैं, अपवर्तित किरण सतह को छूती हुई चलती है (r = 90°)।

अगर i को ic से बड़ा कर दें, तो अपवर्तन संभव नहीं रहता और पूरा प्रकाश सघन माध्यम में ही लौट आता है। अपवर्तन से कोई हिस्सा बाहर नहीं जाता, इसलिए इसे पूर्ण आंतरिक परावर्तन कहते हैं। स्नेल के नियम n₁ sin ic = n₂ sin 90° में r = 90° रखने पर sin ic = n₂/n₁ मिलता है। हवा में रखे काँच (n ≈ 1.5) के लिए ic ≈ 42° और पानी (n ≈ 1.33) के लिए ic ≈ 49° होता है।

दोनों शर्तें एक साथ पूरी होनी चाहिए: प्रकाश सघन से विरल माध्यम में जाए, और आपतन कोण क्रांतिक कोण से बड़ा हो। उपयोग: हीरे का क्रांतिक कोण छोटा (लगभग 24°) होने से प्रकाश बार-बार पूर्ण आंतरिक परावर्तन से अंदर फँसता है, इसलिए हीरा चमकता है; पेरिस्कोप और दूरबीन में समकोण प्रिज़्म प्रकाश को 90° या 180° मोड़ते हैं; प्रकाशिक तंतु (optical fibre) प्रकाश संकेतों को दूर तक ले जाते हैं। रेगिस्तान की मरीचिका भी इसी से समझी जाती है।