Evidencias De Aprendizaje. Aplicación De La física

Carrera: Ingeniería en Telemática

Asignatura: Física

Unidad: 1.- Introducción a la física

Actividad: Evidencias de aprendizaje. Aplicación de la física

Facilitador: Erick Muñoz Rivera

Alumno: Sánchez Galván Ángel Gamaliel

Matricula: al11507006

Fibra óptica

¿Que es? ¿Cuales son sus características y aplicaciones?

La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos es un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede ser láser o LED.

La fibra óptica se utiliza ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio y superiores a las de cable convencional.

Además es medio de transmisión por excelencia debido a sus bajas pérdidas de señal, tamaño, peso reducido y por ser inmune a las interferencias electromagnéticas.

Principio físico

Refracción y reflexión

Según la ley de Snell cuando un rayo luminoso atraviesa dos medios de distinta densidad, se produce un cambio en la dirección de dicho rayo.

Este índice de refracción(n) es el resultado de dividir la velocidad de la luz en el vacio, entre la velocidad de la luz en el medio que se calcula que puede ser agua, cristal, etc.

En la figura n₁ y n₂ son los índices de refracción de los materiales. La línea entrecortada delimita la línea normal, además de esto lo que esta línea delimita es cuando la luz cambia de un medio a otro.

Los ángulos θ son los ángulos que se forman con la línea normal, siendo θ₁ el ángulo de la onda incidente y θ₂ el ángulo de la onda refractada.

La ley de Snell dice que el seno del ángulo con el que se incide la luz por n₁ es igual al seno del ángulo por el que se trasmite por n₂

Sin θ₁ * n₁ = Sin θ₂ * n₂

Según la inclinación del rayo, parte de este podrá reflejarse y la otra parte atravesará el medio n₂.

Para la transmisión de luz mediante fibra óptica se utiliza un principio llama reflexión interna total.

Este fenómeno se produce cuando un rayo de luz, atraviesa un medio de índice de refracción n₂ menor que el índice de refracción n₁ en el que éste se encuentra, se refracta de tal modo que no es capaz de atravesar la superficie entre ambos medios reflejándose completamente.

Este fenómeno solo se produce para ángulos de incidencia superiores a un cierto valor crítico (θc). Para ángulos mayores la luz deja de atravesar la superficie y es reflejada internamente de manera total.

El ángulo crítico o ángulo límite también es el ángulo mínimo de incidencia en el cual se produce la reflexión interna total. El ángulo de incidencia se mide respecto a la normal de la separación de los medios. El ángulo crítico viene dado por:

¿Cómo se adecúa el principio físico?

Aplicando este principio, la fibra óptica esta construida de un material interno (n₂) con un índice de refracción mayor que el del material que lo rodea (n₁).

De esta forma, al dirigir un rayo de luz con un ángulo de la incidencia superior al crítico, se producirá una reflexión interna total que permitirá que la luz vaya rebotando hasta llegar al final de la fibra.

Teoría

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