¿Hay algún caso de transmisión total?

Cuando la luz incide en la interfaz de dos medios, una parte de la luz se refracta y otra parte se refleja. Pero, ¿hay algún caso en el que no se refleje la luz, es decir, toda la luz pasa a través del objeto dado?

Mis pensamientos: Para pensar en esta situación, debería tener un conocimiento mínimo sobre cómo la luz debe incidir en una interfaz para la transmisión total de la luz. Pero, me temo que no lo sé. Por lo tanto, ayúdeme si hay una situación tan específica en la que la luz no se refleja sino que se transmite.

Respuestas (2)

Hay un caso especial donde hay 100% de transmisión y no hay reflexión.

Primero, la luz entrante debe estar polarizada TM (con el campo magnético paralelo a la superficie y el campo eléctrico en el plano común al rayo entrante y el vector normal a la superficie).

En segundo lugar, el segundo medio debe ser ópticamente más denso que el primero.

Entonces, hay un cierto ángulo, llamado ángulo de Brewster , que si la luz incidente se acerca a este ángulo, habrá 100% de transmisión en la interfaz.

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Pero, ¿por qué sucede eso?

Hay dos formas de verlo.

  1. Las ecuaciones de Fresnel dan la amplitud de la reflexión en función del ángulo de incidencia. El ángulo de Brewster es el ángulo en el que la ecuación de la luz polarizada TM- (también conocida como p- ) llega a cero.

  2. Si resolvemos las ecuaciones de onda para una onda plana incidente en un límite dieléctrico, existe una condición de límite requerida de que la componente tangencial del campo E y el campo H sea continua en el límite. El ángulo de Brewster es el ángulo en el que se puede lograr esta condición límite sin requerir la presencia de una onda reflejada.

Pero, ¿por qué sucede eso?

Hay muchos casos posibles de transmisión total en una interfaz (suponiendo que los medios no tengan pérdidas), y a continuación se muestra una lista de la física subyacente:

  • si la impedancia de los medios coincide con cualquier ángulo de incidencia dado. El ángulo de Brewster puede verse como un caso especial. Usualmente, en incidencia normal, esta condición requeriría que los materiales tuvieran los mismos índices de refracción. También se puede usar metamaterial para lograr una transmisión total a través de una interfaz de material de diferentes índices de refracción.
  • si los dipolos eléctricos excitados no pueden radiar hacia atrás. Microscópicamente, la reflexión ocurre porque la luz incidente excita dipolos eléctricos que luego vuelven a irradiar y generan la reflexión. El ángulo de Brewster es nuevamente un caso especial.
  • si múltiples contribuciones al reflejo interfieren destructivamente y cancelan por completo. Esto se logra a menudo, por ejemplo, mediante el uso de una resonancia óptica en la interfaz.
  • si la interfaz está nanoestructurada para proporcionar una transición de impedancia adiabática. Esto se puede lograr de manera aproximada y robusta mediante un índice graduado.
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