В слое, в который проникает волна в отражающую среду.

Степень ослабления отраженной волны зависит от поляризации падающей волны и пропорциональна коэффициенту поглощения второй среды, а спектр нарушенного полного внутреннего отражения подобен спектру поглощения этой среды. Нарушение полного внутреннего отражения, несущественное для геометрической оптики, послужило для развития так называемой спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения, имеющей ряд преимуществ перед традиционными методами исследования спектров отражения и поглощения.

Рис. 5. Процесс полного внутреннего отражения.

 

Особенно эффективен метод нарушенного полного внутреннего отражения для исследований поверхностных оптических свойств объектов, а также для сильно поглощающих сред. Схема измерения оптических постоянных приведена на рис. 5 ( - интенсивность падающей, а - отраженной световой волны).

Для выполнения условия полного внутреннего отражения ( ) исследуемое вещество приводится в идеальный контакт с оптическим элементом (обычно призмой), прозрачным в выбранном диапазоне частот, с большим (кристаллы - корунд, фианит, германий и другие., оптическая керамика, халькогенидные стекла и т.п.).

Нужный контакт легко достигается при исследовании жидкостей. Твердые тела приводятся в оптический контакт с вспомогательным оптическим элементом или в качестве среды с большим используется специально выбранная жидкость. В рентгеновском диапазоне электромагнитных волн вспомогательный оптический элемент не требуется, поскольку все вещества в этой области имеют и условие выполняется на границе с воздухом. На практике спектры нарушенного полного внутреннего отражения получают при углах падения , значительно больших критического угла , а показатель поглощения вычисляется из соотношения , где - путь, пройденный лучом света в исследуемой среде.

Для увеличения контрастности спектров нарушенного полного внутреннего отражения увеличивают число отражений (метод

многократного нарушенного полного внутреннего отражения), что эквивалентно увеличению . Методы нарушенного полного внутреннего отражения особенно эффективны для интервала , тогда как при использовании метода поглощения в этом случае необходимы объекты микронной толщины.

Малые измеряются при , и используется возникающая при этом поверхностная оптическая волна, распространяющаяся вдоль поверхности исследуемого тела на сравнительно большое расстояние. Из спектров нарушенного полного внутреннего отражения и многократного нарушенного полного внутреннего отражения можно определить оптические постоянные и вещества с помощью формул Френеля и соотношения Крамера - Кронинга.

Различные модификации методов нарушенного полного внутреннего отражения применяются для аналитических целей и в физическом эксперименте: изучаются поверхностные электромагнитные волны (плазмоны, поляритоны), адсорбционные явления, структура тонких слоев и т.д. Явление нарушенного полного внутреннего отражения следует учитывать при передаче световых сигналов на большое расстояние с помощью световодов». [6]

Признание необъяснимости поведения света при внутреннем отражении является шагом вперёд по отношению к физическим явлениям интерференции, отражения и преломления. Но в этом случае также нет конструктивной реакции физиков. Вместо того, чтобы исследовать необычное поведение электромагнитного излучения и использовать результаты этого исследования для построения единой теории света, происходит замалчивание этого явления, которое проявляется в том, что оно известно только узкому кругу специалистов.