Fenómenos de la Luz

Este artículo contiene una pequeña reseña sobre algunos fenómenos que le ocurren a una señal luminosa en su recorriedo por una Fibra Óptica ( La idea de fondo es comprender e imaginar su trayectoria).

Algunos fenómenos son:

Refracción: Es cuando, el haz de luz se tuerce o cambia de dirección al pasar de un material a otro.

Reflexión: se presenta cuando la luz intenta pasa de un material a otro,  pero no entra al segundo material, sino se regresa al primero, es decir se refleja.

Ángulo de Reflexión: Si un rayo de luz se refleja sobre una superficie plana y lisa  el angulo  incidente,  con respecto a la normal del plano, será igual al angulo del rayo reflejado (con respecto a la misma normal del plano).

Atenuación: Cuando la luz se propaga a través de un medio y   pierde energía con la distancia, estas pérdidas dependen de la longitud de onda de la señal  y de las características del medio. La atenuación se  miden de decibelios (dB).

Atenuación: 10.Log (Po / Pi )

donde: Po, es la Potencia de Salida y Pi, la Potencia de Entrada.

Una teoria para hacer referencia es el Principio de Fermat, que menciona que cuando un rayo de luz viaja entre dos puntos cualesquiera, su trayectoria es aquella que necesita el menor tiempo. Una consecuencia natural de este principio es cuando un rayo viaja en un medio homogéneo lo hace en línea recta, debido a que es la distancia más corta entre los dos puntos.

LEY DE SNELL
Esta ley es de gran importancia para comprender e imaginar las trayectoria de la luz (antes, durante y al salir de una fibra óptica).

Ley de Snell
Ley de Snell

Cuando un rayo de luz viaja de un medio a otro en Ángulo de salida  \scriptstyle{\theta_2} , depende de las propiedades de los medios y el Ángulo de entrada \scriptstyle{\theta_1}. Además, de la velocidad del medio1 (v1) y velocidad del medio2 (v2).

(sin\scriptstyle{\theta_2} / sin\scriptstyle{\theta_1})=(v2 / v1)
También se puede expresa como:
(  n1 . sin\scriptstyle{\theta_1})=(n2 . sin\scriptstyle{\theta_2} )

CONCLUSIÓN DE LA LEY DE SNELL

De esta fórmula se deduce que, cuando un rayo de luz se desplaza de un medio1 con velocidad v1 más alta que la del medio2 (v2), el ángulo \scriptstyle{\theta_2} es menor que Ángulo de incidencia. (En caso contrario ocurre lo opuesto).

Además, que cuando un rayo de luz  se desplaza de un medio1 con indice de refracción n1 más bajo que la del medio2 con n2  más alto (es decir n1> n2), el Ángulo de salida \scriptstyle{\theta_2}  respecto de la normal en la frontera, es menor que ángulo de incidencia.
(En caso contrario ocurre lo opuesto).

VER EJEMPLOS DE LEY DE SNELL…

Ejemplo N°1: ÁNGULO DE REFRACCIÓN DE LA LUZ
Un haz de luz viaja a través del vacío (n1=1), luego atraviesa una placa de vidrio óptico (n2=1.52) con un ángulo de \scriptstyle{\theta_1}=20° de la normal.¿Cuál es su ángulo de refracción (\scriptstyle{\theta_2})?

Solución: Aplicando la Ley de Snell

sin (\scriptstyle{\theta_2})=(n1 /n2)sin\scriptstyle{\theta_1}

sin (\scriptstyle{\theta_2})=(1 / 1.52)sin(20°)

\scriptstyle{\theta_2}= arcsin (0.225)

\scriptstyle{\theta_2}= 13°

Ejemplo N°2: VELOCIDAD DE LA LUZ EN EL VIDRIO.

Suponiendo que un rayo de luz que viaja en el Aire (299.708 km/s) atraviesa dentro de vidrio óptico, entonces:

Aplicando la siguiente fórmula:
v= c/n
sustituyendo, tenemos:
Vv= (299.708 km/s) / 1.52
Tenemos entonces que la velocidad aproximada con que viaja la luz en el vidrio es: 197.176 km/s.

Al final de esté artículo puede exponer las preguntas y dudas sobre este tema,  las contestaré a la mayor brevedad posible.

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18 comentarios en “Fenómenos de la Luz

  1. En el siguiente párrafo hay una errata:

    Además, que cuando un rayo de luz se desplaza de un medio1 con indice de refracción n1 más bajo que la del medio2 con n2 más alto (es decir n1> n2)

    Lo correcto sería decir n1<n2

    gracias.

    1. ¡Saludos Jesus! Gracias por tu observación. Si había un error de transcripción que ya fue corregido.
      «Además, que cuando un rayo de luz se desplaza de un medio1 con indice de refracción n1 más bajo que la del medio2 con n2 más alto (es decir n1< n2)"

    1. ¡Saludos Jairo! Muchas gracias por tus comentarios. Es un curso técnico, y la idea el conocer y afianzar los conceptos para el uso en este campo (Tampoco quiero atorméntarlos con muchas operaciones y cálculos). Si tienes alguna inquietud sobre este artículo, estoy a la orden.

  2. Hola Henry, el coeficiente n = 1.52 para un vídrio óptico ¿es un valor standard? supongo que los cables de fibra tendrán otro índice ¿no? ¿es mayor? Gracias

    1. ¡Saludos Francisco! Gracias por tus comentarios. Respecto a la pregunta sobre el valor del coeficiente n=1.52. Es un valor típico, pero no es el único (Otro valor: 1.47). Normalmente, uso ejemplos reales en mis artículos.

  3. Hola Ando en busca de ayuda… Necesito instalar una canalización para fibra optica… será en 2″. La pregunta es si la instalación a través de los condulets es correcta, si sopoertará la tranmsisión haciendo las vueltas en condulets tipo LB y T… Alguien lo sabe de cierto? Saludos y gracias de antemano por la ayuda. Y si tienen algún link para la documentación correspondiente, también será apreciado.
    Saludos

  4. Realmente el curso se hace mas interesante y muy adecuado para los que estamos en el negocio de las telecomunicaciones, gracias Henry por capacitarnos…..quiciera saber (si es contigo la pregunta) como obtendremos los diplomas y como seran las evaluaciones) perdon si me salgo del tema,gracias.

    1. Saludos Ricardo! Gracias por tu comentario, debes realizar la lectura detallada de todos los artículos del Contenido del Curso. Luego al final te enviaran un enlace para presentar en línea la Evaluación. Éxitos

  5. En fibra óptica los materiales del núcleo y el revestimiento tienen índices de refracción diferentes y es por eso se da la ley de Snell ¿cierto?, gracias desde lima Perú.

  6. Buenas tardes dede veracruz mexico la verdad muy buena esta teoria de como calcular los angulos de reflexion y refraccion.
    Las acometidas de fibra optica supongo ke el emisor ya tiene calculado el angulo que usara para que se trasnita la luz?

  7. Hola!
    tengo una duda: y en agua? en qué ángulo sale un haz de luz que atraviesa un prisma de cristal relleno con agua? qué n tendría? Gracias!

  8. Buenos días la la Ley de Snell se cumple para todo tipo de materiales o indistintamente algún material altera mas o menos su angulo o su trayectoria.

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