Teme pentru partea I a materiei

Edu Ionu Grupa 2102A

Reflexia totalReflexia total este fenomenulopticdereflexiea luminii pe suprafaa de separare dintre dou medii transparente, atunci cnd mediul din care vine lumina are unindice de refraciemai mare dect de partea cealalt, iar unghiul de inciden este att de mare nct refracia nu mai poate avea loc. n astfel de condiii, ntregul fascicul incident este reflectat napoi n mediul din care a venit.Reflexia total este folosit ntr-o serie de aplicaii practice, ca de exemplu transmisia prinfibr optic, elemente optice din unelebinocluriiaparate de fotografiat, dispozitive de citire a amprentelor digitale etc.

Fibra opticFibra opticeste ofibr de sticlsauplasticcare transportluminde-a lungul su. Fibrele optice sunt folosite pe scar larg n domeniul telecomunicaiilor, unde permit transmisii pe distane mai mari i lalrgimi de bandmai mari dect alte medii de comunicaie. Fibrele sunt utilizate n locul cablurilor de metal deoarece semnalul este transmis cupierderimai mici, i deoarece sunt imune lainterferene electromagnetice. Fibrele optice sunt utilizate i pentru iluminat i transport imagine, permind astfel vizualizarea n zone nguste. Unele fibre optice proiectate special sunt utilizate n diverse alte aplicaii, inclusivsenzorii laseri. Reflexia intern total in fibra opticEfectul este folosit n fibra optic pentru a pstra lumina n miez. Lumina se deplaseaz prin fibr reflectndu-se de o parte i de alta a limitei cu teaca. Deoarece lumina trebuie s loveasc limita de demarcaie la un unghi mai mare dect cel critic, doar lumina care intr n fibr ntr-o anumit gam de unghiuri poate traversa fibra fr a iei din ea. Aceast gam de unghiuri se numetecon de acceptanal fibrei. Dimensiunile conului de acceptan depind de diferena de indice de refracie ntre miez i teac.n termeni simpli, exist un unghi maxim fa de axa fibrei sub care lumina poate intra n fibr astfel nct s se propage prin miez.Sinusulacestui unghi maxim estedeschiderea numerica fibrei. Fibra cu deschidere numeric mare necesit mai puin precizie la tiere i la lucru dect cea cu deschidere mic. Fibra monomodal are deschidere numeric mic.

Fibra multimodalFibra optic cu diametru mare al miezului (mai mare de 10micrometri) poate fi analizat cu ajutorul opticii geometrice. Aceast fibr se numetefibr multimod. ntr-o fibr optic multimod cu salt de indice, razele de lumin sunt conduse de-a lungul miezului fibrei prin reflexie intern total. Razele ce ajung la suprafaa de contact miez-teac cu unghi mare (relativ la normala la suprafa), mai mare dectunghiul critical acestei suprafee, sunt complet reflectate. Unghiul critic (unghiul minim pentru reflexia intern total) este determinat de diferena ntre indicele de refracie al miezului i cel al tecii. Razele care ajung la suprafaa de separare sub un unghi mic sunt refractate din miez n teac, i deci nu transmit lumina (i deci informaia) de-a lungul fibrei. Unghiul critic determin unghiul de acceptan al fibrei, adesea dat caapertur numeric. O apertur numeric mare permite luminii s se propage de-a lungul fibrei att n raze apropiate de ax, ct i n raze la diferite unghiuri. Aceast apertur numeric mare crete, ns, cantitatea dedispersie, ntruct razele la unghiuri diferite audrumuri opticediferite i parcurg fibra n durate de timp diferite. O apertur numeric mic ar fi, astfel, de dorit.