Fibra óptica

Algoritmos.

Equipo: Aurea.

Integrantes:

Bryan Delgado Castorena

Alejandro Hernández Morales

1. .Determina el cono de aceptación de la fibra, es decir, que ángulos deben tener los rayos incidentes en la fibra para quedar atrapados en su interior.

Para determinar el cono de aceptación de la fibra óptica, podemos usar la siguiente fórmula:

sen θmax = (n2^2 - n1^2)^1/2

Donde θmax es el ángulo máximo de incidencia, n1 es el índice de refracción del núcleo y n2 es el índice de refracción del medio circundante. En este caso, n1 = 1.4 y n2 = 1.3.

Sustituyendo los valores en la fórmula, obtenemos:

sen θmax = (1.3^2 - 1.4^2)^1/2

sen θmax = 0.447

Por lo tanto, el ángulo máximo de incidencia (θmax) es:

θmax = sin^-1(0.447)

θmax = 27.08°

Por lo tanto, cualquier rayo de luz que incida sobre la fibra óptica con un ángulo mayor que 27.08° se escapará del núcleo y no quedará atrapado en su interior. Este ángulo se conoce como ángulo de aceptación de la fibra.

1. Realiza todo el proceso.

Proceso:

Índice de refracción del núcleo (n1) = 1.4

Índice de refracción del recubrimiento (n2) = 1.3

Usando la fórmula:

sen θmax = (n2^2 - n1^2)^1/2

sen θmax = (1.3^2 - 1.4^2)^1/2

sen θmax = 0.447

Por lo tanto, el ángulo máximo de incidencia (θmax) es:

θmax = sen^-1(0.447)

θmax = 27.08°

El cono de aceptación de la fibra óptica es de 27.08°.

1. Desglose la formula.

La fórmula para calcular el ángulo máximo de incidencia (θmax) en una fibra óptica se deriva de la ley de Snell, que establece la relación entre el ángulo de incidencia, el ángulo de refracción y los índices de refracción de dos medios diferentes.

La ley de Snell se expresa matemáticamente como:

n1 sen(θ1) = n2 sen(θ2)

Donde n1 y n2 son los índices de refracción del primer y segundo medio, respectivamente, θ1 es el ángulo de incidencia del rayo de luz en el primer medio y θ2 es el ángulo de refracción del rayo de luz en el segundo medio.

Para una fibra óptica con un núcleo de índice de refracción n1 y un recubrimiento de índice de refracción n2, se puede establecer una condición para que el rayo de luz se propague dentro del núcleo de la fibra en lugar de refractarse hacia el recubrimiento. Esta condición se conoce como ángulo crítico de refracción, y se alcanza cuando el ángulo de refracción es de 90°, es decir, cuando el rayo de luz se propaga paralelo a la superficie de separación entre los dos medios.

De esta manera, la fórmula para calcular el ángulo máximo de incidencia en la fibra óptica se puede expresar como:

...