全內反射

定義

全內反射（Total Internal Reflection）是光學現象，當光從高折射率介質（如玻璃）射向低折射率介質（如空氣）時，若入射角大於臨界角，光會完全反射回高折射率介質，而不穿透界面。

原理

根據斯涅爾定律，可計算臨界角 θc = arcsin(n2/n1)，其中 n1>n2。當入射角 θ>θc 時，光的全部能量被反射，形成全內反射。

應用

• 在光纖通信中，光在纖芯與包層之間的全內反射使信號在長距離傳輸中保持低損耗。
• 稜鏡利用全內反射實現光的偏折與色散，是光譜儀的核心元件。
• 在全息術中，全內反射用於產生干涉圖樣，實現三維成像。
• 光學開關與濾波器也依賴此原理達成高速光學訊號處理。

相關概念

光學、折射率、光子、光波等都是理解全內反射的關鍵詞條。