Angulo limite

por Gabriel EFOMM12345 Qui 23 maio 2013, 07:38

(UFF-RJ) Em meados do século XX, pesquisadores começaram
a sugerir a utilização de guias para conduzir a luz. Em 1970, isso foi
conseguido com um fio muito fino de fibra de vidro (núcleo) revestido por
outro material, escolhido de modo a permitir que a luz fosse totalmente
refletida ao longo do fio. Dessa forma, obteve-se o que atualmente é conhecido
como fibra óptica.

Suponha que um feixe laser penetre no núcleo de uma fibra
óptica a partir do ar, fazendo um ângulo
q
com o eixo, conforme indicado na figura.

Dados:

Índice de refração do revestimento = 1,52 Índice de
refração do vidro = 1,60 Índice de refração do ar = 1,00

Calcule o maior valor de
q
que possibilita a propagação do feixe ao longo da fibra.

R= o angulo deve ser menor que 30 graus

por **Eduardo Sicale** Sex 31 maio 2013, 15:47

sen L = n(menor)/n(maior) = (1,52)/(1,6) = 0,95

Para que haja reflexão no interior da fibra ---> sen L > 0,95

n(ar)*sen i = n(vidro)*sen (90º - L) ---> (90° - L) = r

1*sen i = 1,6*((sen 90º)*(cos L) - (sen L)*(cos 90º))

sen i = 1,6 * cos L

sen² L + cos² L = 1

(0,95)² + cos² L = 1 ---> cos L = 0,3122498

sen i = 1,6*0,3122498

sen i = 0,4995996 ---> i = 30°

Para que haja reflexão dentro da fibra, i < 30°.