L'angolo critico di una fibra ottica determina come la luce viaggia lungo la fibra. Fibre ottiche hanno molti usi, compresa la comunicazione a lunga distanza, remote sensing e illuminazione. Contengono un nucleo che è circondato da rivestimento. Luce deve entrare il nucleo di un angolo uguale o inferiore all'angolo critico di sottoporsi a un processo noto come riflessione interna totale, che significa che la luce non espandersi il rivestimento. È possibile calcolare l'angolo critico utilizzando la legge di Snell.
Istruzioni
• Raccogliere informazioni su fibra ottica. Sarà necessario conoscere gli indici di rifrazione del nucleo e materiali di rivestimento. L'indice di rifrazione di un materiale è una misura della quantità di che luce si piega. Si può lavorare l'indice di rifrazione di un materiale di misurazione della velocità della luce in quel materiale e dividendola dalla velocità della luce nel vuoto. In alternativa, cercare l'indice di rifrazione del materiale in un tavolo online (ad esempio, vedere risorse 1) o in un libro di testo di ottica (ad esempio, vedere risorse 2).
• Annotare la legge di Snell, comprese le informazioni che avete su fibra ottica. Legge di Snell che l'indice di rifrazione del nucleo moltiplicato per il seno dell'angolo in cui entra la luce, il nucleo è uguale all'indice di rifrazione del rivestimento moltiplicato per il seno dell'angolo in cui la luce sarebbe inserire il rivestimento. In parole povere: (indice di rifrazione se core x sin (angolo che la luce entra nel nucleo)) = (indice di rifrazione di rivestimento x sin(angle that light enters cladding)).
• Utilizzare informazioni su riflessione interna totale per ridurre l'equazione a uno più semplice. Affinché la luce continuare a viaggiare verso il basso il nucleo, l'angolo che entra il rivestimento deve essere di 90 gradi o più. Questo è il modo che la luce mai effettivamente entra il rivestimento e invece continua viaggiando giù il nucleo. Il seno di 90 è uguale a uno, quindi è possibile ridurre l'equazione a quanto segue: (indice di rifrazione del core x seno dell'angolo critico) = indice di rifrazione del rivestimento.
• Riorganizzare la legge di Snell per dare l'angolo critico. È possibile organizzare l'equazione di stato che l'angolo critico è uguale all'arcoseno dell'indice di rifrazione di rivestimento diviso per l'indice di rifrazione del nucleo. In parole povere: angolo critico = arcoseno (indice di rifrazione del rivestimento/core indice di rifrazione).
• Dividere l'indice di rifrazione di rivestimento tramite l'indice di rifrazione del nucleo, quindi prendere il seno inverso del risultato utilizzando una calcolatrice. Il numero risultante è l'angolo critico.
Consigli & Avvertenze
- L'angolo critico è l'angolo minimo in cui la luce si recherà giù il nucleo della fibra ottica..--la luce sarà ancora di viaggio giù la fibra per angoli sopra rispetto l'angolo critico.