1. Asosiy tushunchalar

Modda
Qizil nurning havoga nisbatan olingan sindirish ko‘rsatkichi, n
Suv	1,33
Kvars shisha	1,46
Tosh tuzi	1,54
Shisha-yengil kronglas	1.51
Shisha-yengil flintglas	1,60
Shisha-og‘ir flintglas	1,74
Uglerod sulfid	1,62
Olmos	2,40

Bir-biriga taqqoslanayotgan ikki moddadan qaysisining sindirish ko‘rsatkichi katta bo‘lsa, o‘sha modda optik zichligi kattaroq bo‘lgan modda deyiladi.

Biror moddaning vakuumga nisbatan olingan sindirish ko‘rsatkichi shu moddaning absolyut sindirish ko‘rsatkichi deb ataladi. Sindirish ko‘rsatkichi tushunchasi chuqur fizik ma’noga ega. Absolyut sindirish ko‘rsatkichi n yorug‘likning vakuumdagi tezligi s ning yorug‘likning biror moddadagi  tezligidan necha marta katta ekanligini ko‘rsatadi, ya’ni:
.

4.9-rasmda yorug‘likni sinish va qaytish qonunlari keltirilgan.

4.9-rasm. Sinish va qaytish qonunlari:  = , sin = n₂sin.

2. Yorug‘likning to‘la ichki qaytish hodisasi

Yorug‘likning ikki muhit chegarasida sinish qonunidan ko‘rinadiki, ikki muhitning nisbiy sindirish ko‘rsatgichiga qarab sinish burchagi tushish burchagidan katta yoki kichik bo‘lishi mumkin. Haqiqatdan ham,

(4.2)

n₂ > n₁ bo‘lsa,

yoki

(4.3)

bundan: sin>sin bo‘ladi.  va  burchaklar 0 dan 90 oraliqda o‘zgaradi. Yuqoridagilardan  >  ekanligi kelib chiqadi, ya’ni (n₂ > n₁).

Muhitning undan o‘tayotgan yorug‘lik tezligini uning bo‘shliqdagi tezligiga nisbatan kamaytirishini xarakterlaydigan kattalik shu muhitning optik zichligi deyiladi. Muhitdagi yorug‘lik tezligi uning bo‘shliqdagi tezligiga nisbatan qancha kichik bo‘lsa, muhitning optik zichligi vakuum zichligidan shuncha katta hisoblanadi. Optik zichlikning moddaning zichligi bilan almashtirib yuborish yaramaydi. Moddalarning zichligi har xil bo‘lsa ham ularning optik zichligi bir xil bo‘lishi mumkin. Masalan, suv metil spirti, kvars va osh tuzining optik zichliklari bir xil, ammo zichliklari har xildir.
Vakuumning optik zichligi birga teng deb qabul qilingan. Havoning optik zichligi ham amalda vakuumning optik zichligiga teng deb olinadi, chunki yorug‘likning havodagi tezligi vakuumdagi tezligining taxminan 0,9997 qismiga tengdir. Shuni qayd qilish kerakki, elektromagnit to‘lqinlarning tebranish chastotasi muhitning optik zichligiga bog‘liq emas, ya’ni yorug‘lik (umuman, elektromagnit to‘lqinlar) bir muhitdan ikkinchi muhitga o‘tganda uning (ularning) tebranishlar chastotasi o‘zgarmaydi. To‘lqin uzunligi esa, yorug‘likning tarqalish tezligiga to‘g‘ri proporsional ravishda o‘zgaradi. Shuning uchun ham, faqat bitta aniq muhit uchungina elektromagnit to‘lqinlarni ularning to‘lqin uzunliklari orqali xarakterlash mumkin.
Agar ikkinchi muhitning optik zichligi kichik bo‘lsa (n₂ < n₁). U vaqtda  <  bo‘ladi, ya’ni singan nur perpendikulyardan uzoqlashadi va  ning qiymatini oshira borsak sinish burchagi 90 ga teng bo‘ladi yoki singan nur ikki muhit chegarasi bo‘ylab ketadi (4.10-rasm). Sinish burchagi 90 ga teng bo‘ladigan tushish burchagiga chegaraviy yoki limit burchak deyiladi. Tushish burchagining undan katta qiymatlarida nur sinmasdan to‘laligicha birinchi muhitga qaytadi. Shu hodisaga yorug‘likning to‘la ichki qaytish hodisasi deyiladi. Shunday qilib, to‘la ichki qaytish hodisasi optik zichligi katta muhitdan optik zichligi kichik muhitga o‘tganda sodir bo‘lar ekan.

4.10-rasm.

4.10-rasmda ₂ =_limit, ₃ > _limit; bo‘lgan vaqtda yorug‘likning sinish hodisasi bo‘lmaydi va faqat yorug‘likning qaytish, ya’ni to‘la ichki qaytish hodisasi bo‘ladi (3).

Tushish burchagi ₂ bo‘lganda sinish burchagi 90 bo‘ladi. Shishaning havoga nisbatan sindirish ko‘rsatkichi n bo‘lsin, u holda, yorug‘likning sinish qonuniga asosan, quyidagilarni yoza olamiz:

(4.4)

bundan

(4.5)

_yoki

Hosil qilingan bu munosabatdan foydalanib, to‘la qaytishning limit burchagi hisoblab chiqariladi. Bu limit burchagi suv uchun (n=1,33) 48,5 ga, shisha uchun (n=1,51) 42 ga, olmos uchun esa (n=2,4) 24,5 ga teng.
To‘la qaytishdan turli optik asboblarda, masalan, harbiy durbinlarda, periskoplarda, yorug‘lik o‘tkazgichlarida foydalaniladi.
Bir qancha hodisalar, masalan, shudring tomchisining quyosh nurida yaltirashi, shulalanuvchi favvoralar, gavharlarning yaltirab ko‘rinishi («tovlanishi»), sarob hosil bo‘lishi kabi hodisalar yorug‘likning qaytishidan kelib chiqadi.
Periskop yordamida yer yuzasidagi obektlarni, chuqurlikdan turib kuzatish mumkin.
4.11-rasmda suv-havo chegarasida to‘la ichki qaytish hodisasi keltirilgan.

4.11–rasm. Suv-havo chegarasida to‘la ichki qaytish hodisasi; S-nuqtaviy yorug‘lik manbai.