Um fenômeno óptico muito útil é chamado reflexão total. Para entendê-lo, consideremos um recipiente largo contendo água. Uma pequena lâmpada L, que...

Um fenômeno óptico muito útil é chamado reflexão total. Para entendê-lo, consideremos um recipiente largo contendo água. Uma pequena lâmpada L, que irradia luz monocromática, está afixada no canto inferior do recipiente, conforme mostrado na figura a seguir. As linhas pontilhadas representam as normais (N) nos pontos A, B, C e D. A figura mostra raios de luz em cores distintas para indicar ângulos de incidência diferentes. Observe que o raio LA (vermelho), ao incidir sobre a superfície de separação entre a água e o ar, sofre os fenômenos de reflexão e de refração. O raio refratado afasta-se da normal, pois o índice de refração do ar é menor que o da água. O mesmo fato ocorre com o raio incidente LB (marrom). Nesse caso, porém, o raio refratado afasta-se da normal de forma mais acentuada do que o raio LA. Isso ocorre porque, de acordo com a Lei de Snell, quanto maior for o ângulo de incidência, maior será o ângulo de refração. Existe um raio LC (azul), cujo ângulo de incidência θL, chamado de ângulo limite, é o maior ângulo para o qual ainda ocorre o fenômeno de refração. Observe a figura com atenção e veja que o raio refratado em C se propaga no ar, porém, rasante à superfície da água. Assim, o ângulo de refração é 90°. Qualquer raio que incida da água para o ar com um ângulo de incidência (θi) maior que θL será totalmente refletido pela interface água-ar, como aconteceu com o raio LD (alaranjado). Por isso, dizemos que esse raio sofreu reflexão total. É importante que você perceba a condição de existência do ângulo limite e, portanto, da reflexão total. Para tal, é necessário que a luz esteja se propagando em uma substância de índice de refração maior, na qual a velocidade da luz é menor (mais refringente), e se dirija a outro meio de índice de refração menor, onde a velocidade da luz é maior (menos refringente). Para ocorrer a reflexão total, é necessário, além disso, que o ângulo de incidência (θi) seja maior que o ângulo limite (θL). Podemos determinar o seno do ângulo limite θL (e, assim, o ângulo limite) entre um meio mais refringente (índice de refração n1, maior) e outro menos refringente (índice de refração n2, menor) utilizando a Lei de Snell: n1.sen θ1 = n2.sen θ2 ⇒ n1.sen θL = n2.sen 90° ⇒ sen θL = n2/n1. Qualquer raio que incida da água para o ar com um ângulo de incidência (θi) maior que θL será totalmente refletido pela interface água-ar, como aconteceu com o raio LD (alaranjado). Por isso, dizemos que esse raio sofreu reflexão total. É importante que você perceba a condição de existência do ângulo limite e, portanto, da reflexão total. Para tal, é necessário que a luz esteja se propagando em uma substância de índice de refração maior, na qual a velocidade da luz é menor (mais refringente), e se dirija a outro meio de índice de refração menor, onde a velocidade da luz é maior (menos refringente). Para ocorrer a reflexão total, é necessário, além disso, que o ângulo de incidência (θi) seja maior que o ângulo limite (θL). Podemos determinar o seno do ângulo limite θL (e, assim, o ângulo limite) entre um meio mais refringente (índice de refração n1, maior) e outro menos refringente (índice de refração n2, menor) utilizando a Lei de Snell: n1.sen θ1 = n2.sen θ2 ⇒ n1.sen θL = n2.sen 90° ⇒ sen θL = n2/n1.

A reflexão total ocorre quando um raio de luz incide em um meio menos refringente com um ângulo de incidência maior que o ângulo limite.
O ângulo limite é o maior ângulo para o qual ainda ocorre o fenômeno de refração.
Para ocorrer a reflexão total, é necessário que a luz esteja se propagando em uma substância de índice de refração maior e se dirija a outro meio de índice de refração menor.
Podemos determinar o seno do ângulo limite θL (e, assim, o ângulo limite) entre um meio mais refringente (índice de refração n1, maior) e outro menos refringente (índice de refração n2, menor) utilizando a Lei de Snell.
O ângulo limite é o menor ângulo para o qual ainda ocorre o fenômeno de refração.