En el caso de que la luz se mueva de un medio más denso a un medio más raro, en el ángulo crítico, el rayo refractado será paralelo a la superficie. Ahora, según el principio de reversibilidad de la luz, si invertimos la dirección de la luz, seguirá el mismo camino. Pero en este caso, si invertimos la dirección de la luz, es decir, enviamos un rayo paralelo a la superficie, ¿cómo volverá sobre su camino si el rayo nunca cruzará la superficie?
El haz de luz no es un rayo ideal y no está perfectamente colimado, por lo que, en la vida real, solo su pequeña fracción estará exactamente en el ángulo crítico para cualquier ángulo de incidencia dado.
Otro factor, que hace gradual la transición entre refracción y reflexión, es la dispersión, que hace que el índice de refracción y, por tanto, el ángulo crítico, dependan de la frecuencia. Dado que la energía de un haz de luz no ideal se distribuye en un rango de frecuencia finito, cualquier ángulo de incidencia sería exactamente crítico solo para una fracción insignificante de luz en el haz, incluso si el haz estuviera perfectamente colimado.
Este punto se ilustra en este video .
Observe cómo el haz se separa en diferentes colores, cada color alcanzando el límite en un ángulo de incidencia diferente.
Por lo tanto, un escenario que se muestra comúnmente en los diagramas que ilustran la reflexión interna total, donde un haz de luz incidente golpea el límite y luego sigue moviéndose a lo largo de él, no es realista.
Por lo tanto, si dirigimos un haz de luz a lo largo del límite entre dos medios con diferentes índices de refracción, no estamos exactamente invirtiendo lo que sucede en el escenario del ángulo crítico.
Árpád Szendrei
biofísico
esfera segura