Uzasadnienie: 

Aby udzielić odpowiedzi na pytanie, które promienie odbiją się od granicy ośrodków częściowo, a które w całości, rozważymy każdy z przypadków osobno, korzystając z podanej wartości kąta granicznego oraz informacji zawartych w rysunkach.

Przypomnijmy, że kąt graniczny to maksymalny kąt padania światła na granicę ośrodków, przy którym światło ulega załamaniu (przechodzi do drugiego ośrodka). Dla kątów padania większych od kąta granicznego zachodzi całkowite wewnętrzne odbicie. Do całkowitego wewnętrznego odbicia może dojść tylko w tych przypadkach, w których światło przechodzi z ośrodka przezroczystego do powietrza, czyli w podpunktach B, C i F. 

 

$\mathbf{A}$

Promień przechodzi z powietrza do ośrodka przezroczystego, dlatego częściowo się odbije (pod kątem równym kątowi padania), a częściowo się załamie (pod kątem β mniejszym od kąta padania):

 

$\mathbf{B}$

Promień biegnący w ośrodku przezroczystym pada na granicę z powietrzem, ale pod kątem mniejszym niż kąt graniczny, dlatego nie zajdzie zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia i promień częściowo się odbije, a częściowo przejdzie do powietrza ulegając załamaniu (pod kątem β większym od kąta padania):

 

$\mathbf{C}$ 

Promień biegnący w ośrodku przezroczystym pada na granicę z powietrzem pod kątem większym od kąta granicznego - zajdzie całkowite wewnętrzne odbicie:

 

$\mathbf{D}$

Nie znamy kąta padania, ale korzystając z rysunku możemy zapisać:

$31{}^{\circ }+\alpha =90^{\circ }$

gdzie:

$\alpha$ - kąt padania. 

Zatem:

$31{}^{\circ }+\alpha =90^{\circ }|-31^{\circ }$

$\alpha =59^{\circ }$

Promień częściowo się odbije (pod kątem równym kątowi padania α), a częściowo się załamie (pod kątem mniejszym od kąta padania):

 

$\mathbf{E}$

Promień pada pod kątem 0^o, dlatego przejdzie do ośrodka przezroczystego bez załamania:

 

$\mathbf{F}$

Nie znamy kąta padania, ale korzystając z rysunku możemy zapisać:

$20{}^{\circ }+\alpha =90^{\circ }$

gdzie:

$\alpha$ - kąt padania. 

Zatem:

$20{}^{\circ }+\alpha =90^{\circ }|-20^{\circ }$

$\alpha =70^{\circ }$

Promień pada na granicę z powietrzem pod kątem większym od kąta granicznego - zajdzie całkowite wewnętrzne odbicie:

 

$\mathbf{G}$

Promień przechodzi z powietrza do ośrodka przezroczystego, dlatego nie może dojść do zjawiska całkowitego wewnętrznego odbicia - promień częściowo się odbije (pod kątem równym kątowi padania), a częściowo się załamie (pod kątem mniejszym od kąta padania):

 

 Odpowiedź: 

Promienie świetlne oznaczone jako C i F odbiją się od powierzchni ośrodka przeźroczystego w całości. Całkowite wewnętrzne odbicie następuje tylko wtedy, gdy ośrodek w którym biegnie światło graniczy z drugim, w którym prędkość światła jest większa niż w pierwszym oraz gdy kąt padania jest większy od kąta granicznego.

W pozostałych przypadkach (oprócz E) promienie częściowo załamią się na granicy ośrodków, a częściowo odbiją. Promień E przechodzi przez granicę ośrodków bez załamania.