Середа з великим оптичним показником заломлення називається оптично більш щільною

З симетрії вираження (1) випливає оборотність світлових променів. сутність якої полягає в тому, що якщо направити світловий промінь з другого середовища в першу під кутом i2. то переломлений промінь в першому середовищі вийде під кутом i1. При переході світла з оптично менш густого середовища в більш щільну виходить, що sini1> sini2. тобто кут заломлення менше кута падіння світла, і навпаки. В останньому випадку при збільшенні кута падіння кут заломлення збільшується в більшій мірі, так що при деякому граничному куті падіння iпр кут заломлення стає рівним р / 2. За допомогою закону заломлення можна розрахувати значення граничного кута падіння:

У цьому граничному випадку переломлений промінь ковзає по межі поділу середовищ. При кутах падіння i> iпр світло не проникає в глиб оптично менш щільного середовища, весь падаюче світло повністю відбивається, має місце явище повного внутрішнього відображення. Кут iпр називається граничним кутом повного внутрішнього відображення.

Явище повного внутрішнього відображення використовується в призмах повного відображення, які застосовуються в оптичних приладах: биноклях, перископах, рефрактометри (приладах, що дозволяють визначати оптичні показники заломлення), в световодах, що представляють собою тонкі, що гнуться волокна з оптично прозорого матеріалу. Світло, що падає на торець світловода під кутами, великими граничного, зазнає на кордоні розділу серцевини і оболонки повне внутрішнє віддзеркалення і поширюється тільки по световедущей жилі. За допомогою світловодів можна як завгодно викривляти шлях світлового пучка. Для передачі зображень використовуються багатожильні світлопроводи (кабелі). Світоводи широко використовуються в медицині, ЕОМ, інтегральній оптиці і т.д. Оптичні волокна і кабелі використовуються для передачі інформації зі швидкістю до 100 Гбіт / с. При цьому дальність передачі без проміжних пунктів регенерації сигналів становить сотні кілометрів.

Для пояснення закону заломлення і викривлення променів при проходженні їх через оптично неоднорідні середовища вводиться поняття оптичної довжини шляху променя

L = nS або L = # 63; ndS,

відповідно для однорідної і неоднорідної середовищ.

Згідно з принципом Ферма для оптичної довжини шляху променя, що поширюється в неоднорідних прозорих середовищах: оптична довжина шляху променя в середовищі між двома заданими точками мінімальна, або іншими словами, світло поширюється по такому шляху, оптична довжина якого мінімальна. оскільки

ДL = nДS = (C / V) VДt = CДt,

то умова мінімуму для проміжку часу Дt, який необхідний для проходження світла вздовж променя з однієї точки в іншу, еквівалентно мінімуму для оптичної довжини шляху L.

Фотометричні величини і їх одиниці. Фотометрія - розділ оптики, що займається питаннями вимірювання енергетичних характеристик оптичного випромінювання в процесах поширення і взаємодії з речовиною. У фотометрії використовуються енергетичні величини, які характеризують енергетичні параметри оптичного випромінювання незалежно від його дії на приймачі випромінювання, і світлові величини, які характеризують фізіологічні дії світла і оцінюються по впливу на очі людини або інші приймачі.