Fibra ótica

Fibra ótica
Introdução
A fibra óptica é um filamento de vidro transparente, podendo ser tão fina quanto um fio de cabelo, que carrega milhares de informações digitais a longas distancias sem perdas significativas. A teoria ondulatória trata a luz como campos eletromagnéticos oscilantes propagando-se no espaço, é nessa teoria que se baseia todo o funcionamento da fibra óptica.

Funcionamento
Reflexão total
No momento em que o raio de luz toca uma superfície entre dois meios, surge uma reta imaginaria, perpendicular a superfície. O ângulo entre essa reta (reta normal) e o raio luminoso tem o nome de ângulo de incidência. Para que aconteça a reflexão total, esse ângulo de incidência devera superar um limite.
Quando esse fenômeno ocorre aparecem um raio refletido e um raio refratado, os dois raios estão sempre no plano de incidência. O angulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência (θ1` = θ1), e o ângulo de refração esta relacionado ao ângulo de incidência através da lei de Snell, n2senθ2 = n1senθ1 (refração), onde n1 e n2 são índices de refração dos meios nos quais se propagam o raio incidente e o raio refratado.

Reflexão interna total
Uma onda que incide em uma interface com um meio cujo índice de refração é menor que o do meio no qual está se propagando experimenta reflexão interna total se o ângulo de incidência é maior que um ângulo crítico θc dado por
Θc = sem-1 (ângulo crítico)
Em geral, a fibra óptica é composta por cilindros concêntricos com diferenças de índice de refração, o que possibilita o fenômeno de reflexão interna total. Ela se divide basicamente em duas partes: o núcleo e a casca. Para que haja a reflexão total, o índice de refração do núcleo tem que ser maior que o índice da casca.
A luz propaga-se longitudinalmente até a outra extremidade graças às reflexões totais que sofre na interface entre o vidro central (núcleo) e o periférico (casca).