3. ΟΠΤΙΚΗ

   
         
    1. Ολική ανάκλαση    
     
Όταν μια δέσμη φωτός περνάει από ένα οπτικά πυκνό σώμα σε ένα οπτικά αραιό, η γωνία διάθλασης είναι μεγαλύτερη από τη γωνία πρόσπτωσης. Έτσι αν αυξάνουμε σταδιακά τη γωνία πρόσπτωσης, κάποια στιγμή η γωνία διάθλασης γίνεται 90ο και η διαθλώμενη ακτίνα δε βγαίνει από το πυκνό μέσο. Τότε η ακτίνα απλώς ανακλάται στην επιφάνεια διάθλασης, όπως δείχνουν τα παρακάτω σχήματα. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ολική ανάκλαση του φωτός. Η αρχή λειτουργίας των οπτικών ινών στηρίζεται στο φαινόμενο της ολικής ανάκλασης του φωτός.
 
   

    Τρεις χαρακτηριστικές περιπτώσεις διάδοσης μιας ακτίνας φωτός από το νερό
    (οπτικά πυκνό μέσο) στον αέρα (οπτικά αραιό μέσο).

       
    Επειδή, όταν το φως εισέρχεται σε μια γυάλινη υφίσταται διαδοχικές ανακλάσεις και παγιδεύεται στο εσωτερικό της. Μια τέτοια ράβδος λοιπόν μπορεί να γίνει αγωγός φωτός ακόμα και όταν καμπυλώνεται.


   
    2. Φακοί και είδωλα    
     
 Όπως η ομοιόμορφη αλλαγή κατεύθυνσης μιας ανακλώμενης δέσμης φωτός έχει ως συνέπεια τη δημιουργία ειδώλων σε καθρέφτες, έτσι και στην περίπτωση της διάθλασης, οι φακοί δημιουργούν είδωλα (πραγματικά ή φανταστικά) επειδή αλλάζουν ομοιόμορφα την κατεύθυνση μιας προσπίπτουσας δέσμης φωτός. Οι φακοί που είναι παχύτεροι στο μέσο και λεπτότεροι στα άκρα λέγονται συγκλίνοντες, επειδή οι διαθλώμενες ακτίνες συγκλίνουν προς τον οπτικό άξονα του φακού. Οι φακοί που είναι λεπτότεροι στη μέση και παχύτεροι στα άκρα λέγονται αποκλίνοντες φακοί. Εστία ονομάζεται το σημείο που συγκλίνουν οι διαθλώμενες ακτίνες μιας παράλληλης δέσμης ή οι προεκτάσεις τους.
 
   

Διαγράμματα ακτίνων όταν παράλληλες δέσμες φωτός προσπίπτουν
σε (α) συγκλίνοντα και (β) αποκλίνοντα φακό.