Reflexão interna total

Descobrir em que condições a reflexão interna total ocorre.

Encha um copo de plástico transparente ou de vidro com água e mantenha-o apenas alguns centrímetros acima dos seus olhos. Coloque a ponta do dedo um centímetro dentro da água.

1. Por que você não pode ver todo o seu dedo, mas apenas a ponta dele e seu reflexo?

2. Olhe para o copo desde diferentes lados, inclusive desde cima e desde baixo. Em que condições você consegue ver através da superfície da água, e quando ela reflete?

É possível ver alguma diferença se o outro lado da superfície da água é muito clara ou escura?
› Não.

Você nota uma diferença entre as reflexões vistas de cima e de baixo da superfície da água?
› Reflexões vistas de cima são mais fracas do que as observadas de baixo.

A luz que passa da água para o ar refratada na superfície segue em direção do vetor normal ou para longe dela?
› Ela é refratada para longe dela.

O que acontece com um feixe de luz que, de acordo com a lei de Snell, se fosse refratado mais de 90˚ do vetor normal?
› Ele seria refletido na superfície.

É fácil ver através de uma superfície de água a desde de cima, mesmo se alguns reflexos fracos reduzem o contraste. Também é possível ver através da superfície da água olhando por baixo, desde que você olhe ao longo de um eixo perto do vetor normal da superfície.. No entanto, para a observação de ângulos maiores do que arcsin( n_air / n_water ) ≈ 48˚ para a superfície normal, não há luz visível de cima da superfície, uma vez que foi refratada para os ângulos menores. Em vez disso, o observador vê uma reflexão, como se a superfície fosse um espelho.

Porém, é importante salientar que, devido à segunda refração na superfície do copo, seus alunos irão provavelmente ver uma reflexão interna total sempre que eles olharem de lado.