Pregunta 4 · Física UDL 2018

Pregunta 4 (2 punts). Fibra òptica i angle crític

Per assegurar el funcionament òptim d'una fibra òptica, cal que la llum transmesa pel nucli experimenti reflexió total a la interfície entre el nucli i el recobriment. Es vol fabricar una fibra òptica emprant quars d'índex de refracció $1{,}46$ i un altre material d'índex $1{,}4454$. Responeu raonadament a les següents preguntes:

a)

Quin dels dos materials s'ha de seleccionar per al nucli (índex $n_1$) i quin per al recobriment (índex $n_2$)? [0,5 punts]

b)

Quin és el valor de l'angle crític perquè es produeixi la reflexió total interna a l'interior de la guia? [0,75 punts]

c)

Suposant que la fibra es troba immersa en aire a l'entrada ($n_0 = 1$), quin és l'angle màxim respecte a l'eix de la fibra amb què pot incidir un feix de llum per garantir la reflexió total a les parets interiors? [0,75 punts]