החזרה גמורה מתרחשת כאשר קרני אור מוחזרות במלואן ממשטח בין שני תווכים כמו לדוגמא אוויר ומראה או אוויר ומים.
ביתר דיוק, החזרה גמורה מתרחשת כאשר האור נע מתווך בעל מקדם שבירה גבוה לתווך בעל מקדם שבירה נמוך יותר כלומר תנועה מחומר צפוף יותר לחומר צפוף פחות.
האור הוא אנרגיה הנעה במהירות, C, וכאשר האור פוגע בגוף כלשהו, כל האנרגיה צריכה לעבור להיכן שהוא.
ישנם שלוש אפשרויות שיכולות לקרות כאשר אור פוגע בגוף:
-האור יכול לעבור דרכו ( אם הגוף הינו שקוף)
-האור יכול להבלע ולהעלם
-האור יכול לחזור חזרה, החזרה גמורה, כמו מראה לדוגמא.
ככלל, אין זה משנה באם אנו מתארים את האור כגל או כחלקיק (פוטון) שכן תופעת ההחזרה מתרחשת הן במודל הגלי והן במודל החלקיקי.
בכל מקרה, יש שימור אנרגיה: כמות האנרגיה שלפני הפגיעה זהה לכמות שאחרי הפגיעה אף על פי שחלק מאנרגית האור עברה התמרה לצורות אחרות. כאשר אנו עומדים לפני מראה, לדוגמא, אנו למעשה רואים את עיקרון שימור האנרגיה בפעולה.
את הקשר שבין החזרה גמורה לשימור אנרגיה ניתן להמחיש גם בעזרת סיבים אופטיים:
סיב אופטי עשוי בדרך כלל מזכוכית. בתוך הסיב מתרחשת החזרה גמורה של קרן אור, דבר המאפשר העברת אור משני קצות הסיב. כאשר אור נכנס לקצה אחד של סיב אופטי הוא מוחזר מדפנות הסיב פעמים רבות, ויוצא מהקצה השני. בשל העובדה שהאור מוחזר החזרה גמורה, האנרגיה כמעט ולא אובדת (ביחס לתיל נחושת לדוגמא).
מאת: חיים ברק
המחלקה לפיזיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.