全内反射

一个有趣的结果折射定律与光的传递介质较低折射率。正如前面提到的,在这种情况下,光线弯曲远离媒体之间的接口的正常。在所谓的关键角的发病率(Θ),折射光线使一个角度90°正常,换句话说,他们只是脱脂两种媒体的边界。临界角的正弦很容易由折射定律:罪恶Θ=^n₂/_n1。

对于任何入射角大于临界角,光线完全反映在材料。这种现象称为全内反射,通常利用“管道”光在弯曲的道路。当光线是狭窄的玻璃或塑料纤维,光线多次反射fibre-air接口在一家大型事件比临界角angle-larger glass-air接口关键角(约42°)。光纤直径从10到50微米可以长距离传输光的损失强度(看到纤维光学)。光学通信使用的光脉冲序列通过一个光纤网络传输信息。医疗器械等内视镜依靠全内反射的光通过光纤束图像内部器官。

分散

通过他的仔细调查的折射白色的光线通过玻璃棱镜,牛顿是著名因为发现白光由光谱的颜色。白光到它的色散组成颜色是由指数的变化引起的折射玻璃的颜色。这种效果,称为色散,事实的结果光的速度在玻璃取决于光的波长。速度和减少波长略有降低;这意味着折射率,速度成反比,稍微增加而减少波长。玻璃的折射率红色的光(最长的可见光波长)小于1%紫罗兰色的光(最短的可见波长)。

玻璃透镜的聚焦特性,取决于他们的折射指数,稍微依赖颜色。当一个镜头图片一个遥远的白光点光源,如明星,图像有点扭曲,因为分散的镜头;这种效应被称为色差。为了提高彩色像差的折射望远镜,艾萨克·牛顿发明了反射式望远镜,成像和放大的镜子来完成。

分散并不局限于玻璃;所有透明的媒体表现出一些分散。许多美丽的光学效应解释为分散的现象,折射和反射。其中主要是彩虹,勒奈·笛卡尔和牛顿是第一功臣固体定量分析。时形成的彩虹阳光是由球面大气中的水滴折射;两个折射和反射,结合色散的水,产生的主要弧的颜色。几何光学定律也解释了“海市蜃楼”的形成和晕很少观察到“绿色闪光”的设置太阳。

规则的几何光学,发达国家几百年的观察,可以来自光的经典电磁波模型。然而,只要光遇到的物理维度对象(和它流过光阑)明显大于的波长电磁波,没有必要对波的数学形式主义模式。在这种情况下,光线充分建模为一组射线几何规则后光学。大多数日常光学现象可以在这个近似处理,因为可见光的波长相对较短(400至700海里)。然而,随着对象的尺寸和孔径的方法光的波长,光的波动特征不容忽视。许多光学效果,通常在本质上微妙的,不能理解没有波模型。例如,仔细观察对象的阴影在平行光不能无限锋利。这是一个“弯曲”的结果波在拐角现象最好的解释波模型。涉及到另一个类的现象极化光波。下面这些问题得到解决。