Mikä on kokonaisheijastus?

Kokonaisheijastus on optiikan ilmiö, joka tapahtuu, kun valo menee tiheämmästä aineesta (kuten vedestä tai lasista) harvempaan aineeseen (kuten ilmaan) tietyssä kulmassa. Kokonaisheijastusta esiintyy, kun tulokulma ylittää kriittisen kulman, joka on se kulma, jossa valo ei enää kykene läpäisemään rajapintaa tiheämmän ja harvemman aineen välillä, vaan se heijastuu täysin takaisin tiheämpään aineeseen.

Kriittinen kulma voidaan laskea Snellin lain avulla, joka kuvaa valon taitekulkua. Jos valo saapuu tiheämmästä aineesta ja sen tulokulma on suurempi kuin kriittinen kulma, osa valosta heijastuu takaisin ja vain osa valosta voi kulkeutua harvempaan aineeseen, mikä johtaa kokonaisheijastukseen.

Kokonaisheijastusta hyödynnetään esimerkiksi valokuiduissa, joissa valo kulkee kuidun sisällä ilman merkittävää häviötä, ja se on myös tärkeä ilmiö monissa optisissa laitteissa ja luonnonilmiöissä, kuten sateenkaaren muodostumisessa.