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/ septiembre-diciembre 2012
Artículos Técnicos
/
Óptica
Cimbra
Si aumentamos progresivamente
el ángulo de incidencia observamos
que llega un límite (“ángulo crítico o
ángulo límite”)
ϴ
c
a partir del cual los
rayos se reflejan completamente en el
medio de índice
n
agua
, es decir que la
interfase agua-aire (para esos rayos)
se convierte en un espejo perfecto y la
luz no se transmite al medio de índice
de refracción
n
aire
.
En el caso límite el rayo refractado
es paralelo a la superficie de la interfa-
se, es decir
ϴ
2
= π/2. Como:
svph1
n
agua
θ
c
=
n
aire
· sen
π
2
,
Despejando y sustituyendo:
svph9
θ
c
=
sen
1
(
n
aire
n
agua
)
=
sen
1
(
1, 0002996
1, 333
)
=
48
,
63
°
svph9
θ
c
=
sen
1
(
n
aire
n
agua
)
=
sen
1
(
1, 0002996
1, 333
)
=
48
,
63
°
,
es decir, para ángulos de inci-
dencia mayores que el ángulo crítico
ϴ
c
= 48,63º se produce la reflexión
­total.
De cualquier modo, incluso en el
caso de reflexión total, una pequeña
parte de la luz penetra en el otro me-
dio pero hasta una profundidad muy
limitada (del orden de la longitud de
onda) ya que en dicho medio sufre
más o menos absorción.
La reflexión interna total es el prin-
cipio de la fibra óptica. Las fibras óp-
ticas son conductos, rígidos o flexibles,
de plástico o de vidrio (sílice), que son
capaces de conducir un haz de luz in-
yectado en uno de sus extremos, me-
diante sucesivas reflexiones que lo
mantienen dentro de la fibra para salir
por el otro extremo.
El cable de fibra óptica se compone
de un núcleo con un alto índice de re-
fracción, rodeado de un revestimiento
tal que el índice de refracción del núcleo
es mayor que el del revestimiento. En el
interior de una fibra óptica (núcleo), la
luz se va reflejando contra las paredes
en ángulos muy abiertos, de tal forma
que prácticamente avanza por su centro.
Los conductores de fibra óptica en
transmisión de datos son de un gro-
sor comparable a un cabello, variando
el núcleo entre los 8 y los 100 µ, y el
revestimiento entre 125 y 140 µ (1 µ
-micrón, micrómetro o micra- es la
millonésima parte del metro, 10
-6
m).
Es sencillo demostrar que si un
rayo luminoso que parta del aire (
n
2
=
1,0002926) lo hacemos incidir contra
una placa de plástico (
n
1
=
1,4) con un
ángulo de incidencia de
ϴ
i
= 78,31º, ese
rayo se propagará dentro del plástico:
Captafaros
retrorreflectantes
(cat’s eye) y
Retrorreflexión en la
señalización vertical
En los captafaros
[4]
retrorreflectantes
cuando la luz de los faros de un vehículo
incide sobre la parte retrorreflectora del
captafaro, por“retrorreflexión”, éste de-
vuelve la luz en el mismo sentido y hacia
la fuente original con otro haz luminoso,
paralelo a la luz incidente. De esta ma-
nera a medida que el vehículo avanza se
obtiene la imagen óptica de una serie de
marcas de alta intensidad sobre el pavi-
mento que guía al conductor.
Cable de fibra óptica y la reflexión de los haces
de luz.
La luz viaja a través del núcleo (core) rebotando entre
las paredes reflectantes. Esto le permite viajar a la luz
grandes distancias sin pérdidas en la señal. Algunas
señales se degradan debido a imperfecciones en el
vidrio utilizado en la construcción de la fibra.
Retrorreflexión en los ojos de Gina.
Cuando hay “tapetum lucidum” el ojo retrorrefleja la
luz mostrando ese clásico color verde-amarillo-azulado
brillante según cada especie.
Captafaro.
Las caras reflectivas están formadas por cientos de
“reflectores esquineros” en líneas superpuestas.
Reflexión interna total.
El cable de
fibra óptica se
compone de
unnúcleo con
unalto índice
de refracción,
rodeado deun
revestimiento con
un índicemenor
1...,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29 31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,...78