Réflexion totale interne
La réflexion totale interne est le phénomène optique qui permet la transmission de la lumière dans une fibre optique.
Lorsqu'un faisceau lumineux passe d'un milieu à un autre milieu possédant un indice de réfraction différent, sa direction est changée (c'est l'effet de réfraction).
Pour un certain angle d'incidence (l'angle critique θc) le faisceau ne traverse plus l'interface mais est totalement réfléchi. C'est ce phénomène qui est appelé réflexion totale interne.
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Sur le schéma, l'angle θ1 est plus petit que l'angle critique, et nous avons un faisceau partiellement réfléchi et transmis. Pour le faisceau incident selon l'angle θ2 > θc en revanche, le faisceau est entièrement réfléchi - il y a réflexion totale interne.
L'angle critique est donné par la loi de Snell-Descartes, et l'on a: θc = arcsin(n2 / n1) où; n1 est l'indice de réfraction du milieu ou se trouve le faisceau incident et n2 l'autre indice. On remarquera que la réflexion totale interne apparaît uniquement lorsque la lumière va d'un milieu plus réfringent vers un milieu moins réfringent, c'est-à-dire que pour avoir réflexion totale interne il faut que les indices de réfraction des deux milieux vérifient n1 > n2.
La mesure de l'angle de réflexion totale interne permet ainsi de connaître le rapport de l'indice de réfraction des deux matériaux, et si l'un est connu de mesurer l'autre. Ce principe est utilisé dans les réfractomètres.