若光从空气射向玻璃,能不能发生全反射现象?

题目

若光从空气射向玻璃,能不能发生全反射现象?

答案

几乎不能发生全反射,因为从麦克斯韦方程组推到可以知道,在空气和玻璃的分界面上,电磁波传输的时候,必须满足一个边界条件,这个边界条件有两个方程,详细说明了电磁波中电场和磁场的振动分量是如果通过这个边界面的,最后算下来的结果表明,不管你怎么变化入射角度,光线始终是入射角大于折射角,这样就导致即使你以最大的较多90度入射,折射角依然不能达到90度.进一步对麦克斯韦方程组的边界条件进行推导,可以得到菲涅尔反射率公式,从公式上可以看出,不论你的入射角为多少,将通过斯涅耳方程计算出的折射角,发现反射率永远都是小于等于1的.注意,这里反射率等于1的情况才是反射为100%的时候.而且有且只有一种情况可以让光线在介质表面发生全部反射,那就是线偏振光以布鲁斯特角入射到介质表面,还必须要求这个偏振分量满足一定要求,这样才能完全反射回去.
但是对于普通光源来说,根本就不是线偏振光,而且楼主也没有说明入射角度为多少.故在通常情况下,不能发生全反射.
鉴于麦克斯韦方程以及该方程的边界条件,以及推到菲涅尔反射率的公式的过程非常复杂,我就不在这里详细写了,有兴趣,可以去看赵凯华的《光学》一书