الانعكاس الكلي




المقالة الرئيسة: معامل الانكسار

عندما يرد شعاع من الضوء بزاوية {\displaystyle \theta } على الجدار بين القلب والغلاف فإن جزء منه ينعكس بنفس الزاوية، إذا ما حسبنا الزاويتين انطلاقا من المستقيم العمودي على الجدار في نقطة الورود، والجزء الآخر ينكسر بزاوية {\displaystyle \varphi } بالانتقال إلى الغلاف ذي معامل الانكسار {\displaystyle n_{2}} قادما من القلب ذي معامل الانكسار {\displaystyle n_{1}}حسب قانون سنيل ديكارت {\displaystyle n_{1}sin(\theta )=n_{2}sin(\varphi )}، تظهر هذه العلاقة أنه إذا كان للقلب معامل انكسار أكبر من معامل الغلاف فإننا قد نجد مجالا من قيم {\displaystyle \theta } حيث لايوجد انكسار فقط الانعكاس وبالتالي عدم ضياع الشعاع وهي كالتالي {\displaystyle \theta \geq \theta _{c}=Arcsin({\tfrac {n_{2}}{n_{1}}})} حيث {\displaystyle \theta _{c}} تسمى الزاوية الحرجة .

عندما ينتقل الضوء في وسط كثيف ضوئيا يضرب الحدود عند زاوية حادة اكبرمن الزاوية الحرجة للحدود، وينعكس الضوء تماما.هذا ما يطلق عليه الانعكاس الداخلي الكامل. هذا التأثير يستخدم في الالياف الضوئية للحد من انتشار الضوء في النواة. الضوء ينتقل من خلال نواة الالياف، من خلال الارتداد ذهابا وايابا بين حدود النواة والمادة العازلة.لأن الضوء يجب ان يضرب الحدود مع زاوية أكبر من الزاوية الحرجة، فقط الضوء الذي يدخل الالياف ضمن مجال الزاوية الحرجة يستطيع التنقل اسفل الالياف دون ان يتسرب. هذا المجال للزوايا يسمى مخروط القبول من الالياف.حجم هذا المخروط هو وظيفة الانكسار للتفريق بين النواة والمادة العازلة للالياف. وبعبارات ابسط، هناك الحد الاقصى للزاوية من محور الالياف عندها قد يدخل الضوء في الالياف بحيث سوف ينتشر أو ينتقل في نواة الالياف. جيب هذه الزاوية القصوى هي البؤرة العددية (NA) من الالياف.الالياف مع عدد كبير من البؤر العددية تحتاج لدقة اقل للصق والعمل مع الالياف ذات العدد القليل من البؤر العددية. الالياف احادية النمط لها عدد قليل من البؤر العددية.