REFLEXION TOTAL INTERNA Un fenómeno interesante se presenta cuando la luz pasa de un medio ópticamente más denso a otro menos denso, como cuando la luz pasa desde el agua y entra al aire, en ese caso un rayo se refractara alejándose de la normal, es decir, el ángulo de refracción es más grande que el ángulo de incidencia, dicho fenómeno se conoce como reflexión total. Entonces en una breve explicación se puede puede deci decirr que que la refl reflexi exión ón inte intern rna a total es el fenómeno que se produce cuando un rayo de luz, atravesando un medio de ndice de refracción n más grande que el ndice de refracción en el que este se encuentra, se refracta de tal modo que no es capaz de atravesar la superficie entre ambos medios reflejándose completamente. !a reflexión interna total solamente ocurre en rayos viajando de un medio de alto ndice refractivo hacia medios de menor ndice de refracción. Este fenómeno solo se produce para ángulos de incidencia superiores a un cierto valor crtico. "aractersticas de la #eflexión total interna$ •
El principio de la reflexión total interna está basado en la propagación de la luz
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en una gua de ondas. "uando la luz pasa de un medio más denso a otro menos denso puede ser
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reflejada internamente. "uando el ángulo de incidencia del rayo luminoso es mayor que el valor del
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llamado ángulo crtico la luz se refleja internamente totalmente. !a reflexión total total interna se rige por dos factores$ factores$ los ndices de refracción refracción de los dos medios, n% y n& y el ángulo crtico 'c.
ANGULO CRÍTICO
El ángulo crítico o ángulo límite tambi(n es el ángulo mnimo 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 crtico viene dado por$
En la ilustración se puede ejemplificar gráficamente como es que al superarse el ángulo critico, es decir, cuando el ángulo de incidencia es mayor al ángulo critico, se logra obtener una reflexión interna total, mientras que cuando el ángulo critico no es superado solo se obtiene una refracción.
EXPLICACIÓN DE LA REFLEXIÓN TOTAL INTERNA A TRAVÉS DE LA LEY DE SNELL. !ey de )nell$ !a ley de )nell relaciona los ndices de refracción n de los dos medios, con las direcciones
de
propagación
en
t(rminos de los ángulos con la normal. !a ley de )nell se puede derivar del principio
de
*ermat
o
de
las
ecuaciones de *resnel. + partir de la ley de )nell se puede producir una ecuación para el ángulo crtico. )i'% 'c en el medio ópticamente más denso, '& -/, y en consecuencia
)en ' % sen ' c n& )en '&
sen -/ n%
sen θc = n2/n donde n%0n&
"omo sen -/ %,
!a reflexión interna total es importante en la óptica de fibra y se emplea en los prismas de polarización.
!"UÉ ES LA FI#RA ÓPTICA$ !a fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos1 un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envan pulsos de luz que representan los datos a transmitir. !as fibras se utilizan 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. )on el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagn(ticas, tambi(n se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión. 2rincipio de funcionamiento de la fibra óptica 3#eflexión interna total4. !os principios básicos de funcionamiento se justifican aplicando las leyes de la óptica geom(trica, principalmente, la ley de la refracción 3principio de reflexión interna total4 y la ley de )nell. )u funcionamiento se basa en transmitir por el n5cleo de la fibra un haz de luz, tal que este no atraviese el n5cleo, sino que se refleje y se siga propagando. Esto se
consigue si el ndice de refracción del n5cleo es mayor al ndice de refracción del revestimiento, y tambi(n si el ángulo de incidencia es superior al ángulo limite. Esta
imagen
explica el principio de funcionamiento de la fibra óptica en el que el laser emite un haz de luz con un ángulo de
incidencia
mayor al ángulo critico por lo cual se crea una reflexión total interna en la fibra óptica y as continuamente se va dispersando la luz por toda la fibra hasta llegar a un detector.
