Kun valo tulee optisesti tiheämmästä (esim. lasi) optisesti harvempaan (esim. ilma) aineeseen, se taittuu normaalista poispäin. Kun tulokulmaa suurennetaan kasvaa taitekulma. Jollain tulokulman arvolla taitekulma saavuttaa arvon 90 astetta. Tulokulmaa sanotaan silloin kokonaisheijastuksen rajakulmaksi, sillä tulokulman vielä kasvaessa valo ei enää pääsekään ilmaan vaan heijastuu takaisin lasiin.
Kokonaisheijastumisen vuoksi saatamme nähdä esimerkiksi kesäisellä kuumalla asfaltilla palan taivasta tai pilven kuvia, kuin siellä lainehtisi vettä tien päällä. Tien pinnalla oleva kuuma harva ilma aiheuttaa kokonaisheijastumista. Tällaisia ovat myös kokemukset kuumassa hiekkaerämaassa, jossa voi nähdä samanlaisia kangastuksia. Merellä on ilman lämpötila veden yllä yleensä alhaisempi kuin vähän korkeammalla; kylmän ilman taitekerroin on suurempi kuin lämpimän ilman taitekerroin. Jos katsot kaukana olevaa kohdetta aivan rantaviivan tasosta, voit havaita joskus kohteen taivaalla ylösalaisin. Jos taas tarkastelupaikka on korkeammalla lämpimän ilman puolella, näet kohteen kohoavan veden pinnasta.
Kun katsot prisman läpi kapeaan rakoon ohjattua auringon valoa, se hajaantuu spektrin väreihin. Siinä erilaiset värit taittuvat eri tavoin taittumislain mukaan, koska niillä on eri aallonpituudet. Näin tapahtuu myös prismassa, kuten kuva alhaalla osoittaa. Tämä sama tapahtuu myös vesipisaroissa auringon paisteessa. Pääsateenkaari muodostuu väreistä, kun säteet kerran heijastuvat pisaran takaseinästä ja taittuvat sitten ulos pisarasta. Toinen kaari muodostuu kaksi kertaa pisarassa heijastuneista säteistä, jolloin siinä värit ovat päinvastaisessa järjestyksessä.
|
