FIBRA ÓPTICA Fundamentos
Summary
TLDREste experimento ilustra cómo la luz se comporta cuando interactúa con diferentes medios, como el aire y el agua, y su reflexión y refracción en superficies. Se muestra cómo la luz atraviesa el agua y se refleja en diferentes ángulos, destacando el concepto del ángulo crítico en fibras ópticas. Además, se simula la propagación de la luz en una fibra óptica a través de una barra de metraquilato, demostrando cómo la luz se propaga y se refleja en el interior, y se discuten factores como la dispersión y la calidad del pulido del extremo de la fibra que afectan la eficiencia de la transmisión de luz.
Takeaways
- 🔬 La experimentación muestra cómo la luz se refleja y se refacta en diferentes superficies.
- 💧 Un vaso de agua con aire superior y agua inferior demuestra la diferencia en el índice de refracción.
- 🌟 Al aplicar luz láser al agua, se observa que hay una combinación de reflexión y refracción de la luz.
- 📈 El ángulo crítico es el punto en el que la luz se refleja completamente en el líquido.
- 🔽 Al reducir el ángulo de incidencia, la luz se refleja por la parte inferior del agua y se refracta.
- 💡 Las fibras ópticas son utilizadas para transmitir luz de una forma eficiente, pero tienen un ángulo crítico para evitar pérdida de luz.
- 🌌 La simulación de la fibra óptica con una barra de metraquilato muestra cómo la luz se comporta al incidir en la superficie.
- 🔄 La luz se refleja y se refacta en la fibra óptica, creando diferentes patrones de iluminación.
- 🔩 La calidad del pulido en las fibras ópticas afecta significativamente la eficiencia de la transmisión de luz.
- 🔄 Los modos de luz inciden de diferentes maneras en la fibra, lo que afecta la distribución de la luz en el núcleo y la periferia.
- 🔧 Los conectores de fibra óptica requieren un pulido fino para evitar pérdidas de luz y problemas de transmisión.
Q & A
¿Qué se busca demostrar con el experimento del vaso de agua?
-El experimento demuestra cómo la luz se refleja y se refRACTa en una superficie, y cómo estos fenómenos varían con diferentes índices de refracción.
Cuál es el índice de refracción del aire en el experimento?
-El índice de refracción del aire es aproximadamente uno.
Qué sucede cuando la luz incide en el agua con un ángulo mayor que el crítico?
-Cuando el ángulo de incidencia es mayor que el crítico, la luz se refleja completamente.
¿Qué se observa cuando la luz incide en el agua con un ángulo menor que el crítico?
-Cuando el ángulo es menor que el crítico, la luz se refleja por la parte de abajo del agua y se refracta.
¿Qué es el ángulo crítico y cómo se relaciona con las fibras ópticas?
-El ángulo crítico es el ángulo mínimo para que la luz se refleje completamente dentro de una fibra óptica. No se puede bajar por debajo de este valor, ya que se perdería la luz.
¿Cómo se simuló la fibra óptica en el experimento?
-La fibra óptica se simuló con una barra de metraquilato.
¿Qué sucede cuando la luz choca en la superficie superior de la fibra óptica?
-Cuando la luz choca en la superficie superior, se refleja y se produce una serie de rebotes a lo largo de la fibra.
¿Por qué la luz se ve más apagada en el centro de la fibra óptica cilíndrica con un ángulo inclinado?
-La luz se ve más apagada porque los modos de luz viajan por la periferia en lugar del centro, lo que causa una disminución en la intensidad en el centro.
¿Qué se deduce del haz de luz en el eje de la fibra óptica?
-Al apuntar el haz de luz en el eje de la fibra, la luz se propaga por el centro del núcleo, produciendo un único punto muy iluminado.
¿Qué causa la pérdida de luz debido a la dispersión en la fibra óptica?
-La pérdida de luz por dispersión se debe a las impurezas en el interior de la fibra que hacen que la luz choque con ellas, provocando la pérdida.
¿Por qué el pulido del extremo de la fibra óptica es importante?
-El pulido del extremo de la fibra óptica es importante para evitar pérdidas de luz de retorno, lo que sucede cuando la luz no se evacúa eficientemente debido a un mal pulido.
Outlines
🔬 Experimento de Reflexión y Refracción de Luz
En este párrafo se describe un experimento que busca demostrar el comportamiento de la luz al interactuar con diferentes medios, específicamente el aire y el agua, y cómo estos interactúan con la luz láser. Se menciona el índice de refracción y cómo la luz se refleja y se refracta en la superficie del agua. Además, se discute el concepto de ángulo crítico y cómo la luz se comporta cuando el ángulo de incidencia es mayor o menor a este valor. Finalmente, se hace una analogía con las fibras ópticas y se describe cómo la luz se comporta en un haz de luz incidente.
🌐 Pérdida de Luz en Fibras Ópticas
Este párrafo aborda el tema de las pérdidas de luz en fibras ópticas. Se explica cómo las impurezas dentro de la fibra pueden causar la dispersión de la luz, lo que resulta en una pérdida de intensidad. Además, se menciona el impacto del pulido del extremo de la fibra en la eficiencia de la transmisión de luz, y cómo las pérdidas de retorno de la luz pueden ocurrir debido a un pulido deficiente. Finalmente, se hace una reflexión sobre las consecuencias de estas pérdidas en los conectores de fibra óptica y la importancia de un pulido adecuado para evitar estas pérdidas.
Mindmap
Keywords
💡Reflexión
💡Refracción
💡Índice de refracción
💡Ángulo crítico
💡Fibra óptica
💡Metacrilato
💡Dispersión
💡Modos de luz
💡Pulido
💡Rayo de luz láser
Highlights
El experimento demuestra cómo la luz se refleja y se refleja en diferentes superficies.
Se utiliza un vaso de agua con aire y la superficie del agua para observar la interacción de la luz.
El aire tiene un índice de refracción aproximado de uno, mientras que el agua tiene un índice superior.
Al aplicar un haz de luz láser al agua, se puede observar la refracción y la reflexión de la luz.
La luz se reflejará completamente cuando el ángulo de incidencia supere el ángulo crítico.
Disminuyendo el ángulo del láser, la luz se reflejará por la parte inferior del agua y se refractará.
El experimento también muestra que la luz no se refleja cuando la mano es colocada en el haz de luz.
La reflexión y la refracción son visibles cuando se alcanza el ángulo crítico en la superficie del agua.
Las fibras ópticas son utilizadas para transmitir luz de manera eficiente, y el ángulo crítico es crucial para su funcionamiento.
Se simula una fibra óptica con una barra de metraquilato para observar el comportamiento de la luz.
El índice de refracción del metraquilato es mayor que el del aire, lo que causa una reflexión de la luz.
La luz se propaga y se refleja varias veces a lo largo de la fibra óptica simulada.
Cuando la luz es aplicada al eje de la fibra óptica, se propaga por el núcleo y se forma un único punto iluminado.
La luz viaja por la periferia de la fibra óptica en un haz inclinado, lo que se debe a los modos de luz.
Los modos de luz pueden viajar por el centro de la fibra óptica si la luz es apuntada al eje.
La dispersión es una pérdida intrínseca de la fibra óptica que se debe a impurezas en su interior.
La calidad del pulido del extremo de la fibra óptica afecta significativamente a la eficiencia de la transmisión de luz.
Los conectores de fibra óptica requieren un pulido muy fino para evitar pérdidas de luz.
Transcripts
buenos días Vamos a hacer un experimento
hoy para ver cómo una de luz se reflecta
y se refleja en una superficie Cuando
tenemos un medio con diferente índice de
refracción aquí tenemos un vaso de agua
en el que en la superficie tenemos aire
con un índice de refracción
aproximadamente de uno y el agua Pues
con un índice de refracción superior por
lo tanto al aplicar un H de luz láser eh
al agua hay que tener en cuenta que
Tenemos vdeo también y se va a producir
ahí una refracción pero no vamos a
tenerla en cuenta al incidir el ha de
luz en el agua vamos a poder ver el rayo
de luz que la atraviesa y cuando llega a
la superficie H veremos que cuando el
ángulo de incidencia de la luz es mayor
del ángulo
crítico se va a reflejar completamente
pero cuando bajemos el ángulo del láser
y sea menor que el crítico veremos que
se refleja incidirá por lo tanto por la
parte de abajo del agua y también
veremos que se refracta voy a incidir
con este ángulo y vemos como no hay nada
de refracción es todo reflexión si yo
pongo la mano aquí veo que no tengo
ninguna Luz Sin embargo si voy
disminuyendo el ángulo llega un momento
justamente ahí en que
tengo dos puntos el de abajo que es
debido a la reflexión y el de arriba que
me está dando en el dedo que es debido a
la
refracción Este es el ángulo crítico en
las fibras ópticas que no se puede bajar
de ese valor porque se pierde el H de
luz ahora vamos a ver cómo si aplicamos
un de luz en la fibra realmente la fibra
la hemos simulado con una una barra de
metraquilato vamos a ver como el haz de
Luz va a chocar en la superficie
Superior y como el índice de refracción
del aire Es inferior al índice de
refracción del metraquilato el
metaquim bra óptica por lo tanto se va a
reflejar y va a suceder lo mismo la
parte de abajo que también se va a
volver a reflejar y va a ir dando eh
rebotes el ha de luz a lo largo de la
fibra voy a insertar la luz en la
fibra ahí lo estamos
viendo voy a una barra de metal
lato como la de antes de perfil cuadrado
y le voy a aplicar luz al igual que
antes en un extremo vamos a ver cómo se
propaga por toda la barra y al final se
proyecta la luz allí en aquella
tela observamos como al proyectarse
aparecen como dos rayas
verticales es porque el ángulo le estoy
aplicando aquí es un ángulo tal como
estamos viendo inclinado hacia abajo eso
es debido a que los modos de luz están
incidiendo en dos puntos uno Superior y
inferior respecto al eje de la fibra si
ahora cogiera y le aplicara la luz en el
eje de la fibra vemos que se propaga
justamente por el centro por su núcleo y
aparece un único punto muy iluminado en
el centro si hacemos la experiencia
ahora con una barra de metato
cilíndrica y aplicamos con un ángulo
inclinado vemos Que en el centro se ve
un poquitín más
apagado Por qué Porque los modos de luz
no están viajando por el centro sino que
van por la periferia haciendo rebotes en
la fibra si apuntara el haz de luz en el
eje vemos que el centro es lo más
iluminado y la periferia lo que
men observamos también se
la la barra de metak lato eso es debido
a que hay impurezas
en su interior que hacen que la luz eh
choque con esas impurezas y por lo tanto
se produzca la pérdida llamada
dispersión Es una pérdida intrínseca de
la fibra también observamos como en la
punta de la fibra aquel extremo de allá
Está más iluminada eso es debido a que
el Pulido de del extremo es pobre y por
lo tanto se están produciendo pérdidas
de retorno de la luz es decir no se
evacúa con la misma facilidad a la luz
que si estuviera bien pulida es un
problema en los conectores de fibra
óptica que deben tener un Pulido muy
fino Bueno y con esto pues damos por
finalizada esta pequeña demostración de
Qué sucede con la luz cuando entra en
una fibra ótica Gracias y hasta el
próximo
vídeo
Oh
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