Perché le fibre ottiche funzionano - page 5

Note di laboratorio
Anna Maria Pescatore MD - MSc
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5
Immaginiamo ora che il mezzo con indice di rifrazione n
1
sia completamente racchiuso in
un mezzo con indice di rifrazione n
2,
che n
1
>n
2
e che l’angolo di del raggio incidente sia
maggiore dell’angolo critico.
Il raggio che attraversa il mezzo con indice rifrazione n
1
verrà completamente riflesso dal
mezzo con indice di rifrazione n
2
, fino ad incontrare nuovamente il mezzo con indice di
rifrazione n
2
subendo un’altra riflessione totale e così via.
Se invece l'angolo d'incidenza è minore di quello limite, una parte del raggio incidente
viene rifratta, entrando nel mezzo con indice di rifrazione n
2
e quindi andando persa ai fini
della trasmissione. Ad ogni successiva incidenza il raggio risulterà attenuato, fino a
perdersi completamente.
Questo è il principio della fibra ottica.
La fibra ottica è costituita da una parte interna (n
1
) in materiale vetroso o di particolari
plastiche chiamato core o nucleo e da una parte più esterna (n
2
) detta cladding o mantello
il cui indice di rifrazione è minore rispetto al precedente. Il tutto è avvolto da un materiale
protettivo per evitare danneggiamenti al mantello.
Per quanto detto precedentemente si innesca, quindi, il fenomeno della riflessione, ovvero
la luce si riflette non appena colpisce il mantello.
Se la fonte luminosa entra nella fibra con un angolo opportunamente calcolato (e i due
indici di rifrazione n
1
e n
2
sono opportunamente dimensionati), si presenta il fenomeno
della riflessione totale permettendo alla fonte luminosa di propagarsi lungo la fibra ottica.
n
1
n
2
n
2
1,2,3,4 6,7
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