Teorija

Gaismas pilnīgā iekšējā atstarošanās
Gaisma pilnīgā iekšējā atstarošanās ir iespējama, ja gaisma virzās no optiski blīvākas vides uz optiski mazāk blīvu vidi. Šo parādību izmanto "gaismas vados" optisko signālu pārvadīšanai. Lai nodrošinātu signālu pārvadīšanu pa optisko šķiedru, tad ir jānodrošina, lai optiskās šķiedras gaismas laušanas koeficients būtu lielāks nekā apvalka gaismas laušanas koeficients.
Gaismas pilnīgā iekšējā atstarošanās ir parādība, kad visa gaisma, krītot uz robežvirsmu starp divām caurspīdīgām vidēm, atstarojas vidē, no kuras krīt.
Pilnīgā iekšējā atstarošanās notiek tad, kad gaismas krišanas leņķis sasniedz robežvērtību, kuru sauc par pilnīgās iekšējās atstarošanās robežleņķi αo.
Pilnīgās iekšējās atstarošanās robežleņķis ir atkarīgs no gaismas laušanas koeficientu attiecības abām vidēm.
 
sinαo=n2n1,kurn1>n2
 
Gaismas pilnīga iekšējā atstarošanās stikla prizmās.
  
gaisma prizma.png   gaismas vads.png
 
Dabā pilnīgu iekšējo atstarošanos var novērot uz robežvirsmas starp ūdeni un gaisu. Attēlā ir redzams, ka lāzera stars pilnībā atstarojas no ūdens un gaisa robežvirsmas.
TIR-quinine.png
 
Piemērs:
Kad nirējs atrodas zem ūdens, tad viņa redzamību virs ūdens ierobežo pilnīgās iekšējās atstarošanās robežleņķis. Rezultātā ūdens virsma izskatās kā spogulis.
800px-Turtle.png
Tādu pašu efektu var novērot, ja cenšas paskatīties caur ūdens virsmu no akvārija sāniem.
Binokļos un fotoaparātos izmanto speciālas stikla prizmas, kurās notiek gaismas pilnīgā iekšējā atstarošanās un ar kuru palīdzību maina gaismas izplatīšanās virzienu.
binoklis.png
Piemērs:
Cik liels ir pilnīgās iekšējās atstarošanās robežleņķis uz ūdens un gaisa robežvirsmas, ja ūdens gaismas laušanas koeficients ir 1,33?
1) Sākumā aprēķina robežleņķa sinusa vērtību.
sinαo=n2n1=11,33=0,752
 
2) Izmantojot leņķa sinusa vērtību nosaka pašu leņķi.
jasinαo=0,752;tadαo=48,8°49°
Piemērs:
Gaisma pilnīgi atstarojas stiklā uz ūdens un stikla robežvirsmas, ja krišanas leņķis ir lielāks par 56 grādiem. Cik liels ir stikla gaismas laušanas koeficients, ja ūdens gaismas laušanas koeficients ir 1,33?
1) Izsaka pilnīgās iekšējās atstarošanās robežleņķa sinusa vērtību.
jaαo=56°,tadsinαo=0,829
 
2) formulu pārveido un izsaka stikla gaismas laušanas koeficientu.
sinαo=n2n1;n1=n2sinαo=1,330,829=1,6
Iegūtais stikla gaismas laušanas koeficients 1,6 ietilpst rokasgrāmatā dotajās robežās 1,46 - 1,74.
Interesanti video savai izaugsmei: Kā darbojas optiskās šķiedras un Kā izgatavo optiskās šķiedras 
 
Atsauce:
E. Šilters, V. Reguts, A. Cābelis, I. Vilks Fizika 12. klasei. Lielvārds 2008
http://blog.everydayscientist.com/?cat=11
http://www.tristanriley.co.nz/wiki/pmwiki.php?n=Year11Physics-Waves.TotalInternalReflection
http://www.bestbinocularsreviews.com/glossary-binoculars.php