Problema — Angolo critico di una fibra ottica

Testo

Una fibra ottica ha nucleo di indice $n_1 = 1{,}50$ immerso in aria ($n_2 = 1{,}00$). Calcola l’angolo critico oltre il quale si ha riflessione totale interna.

Soluzione

Impostazione. L’angolo critico è quello per cui il raggio rifratto emerge a $90^\circ$; da Snell $n_1\sin\theta_c = n_2\sin 90^\circ$:

$\sin\theta_c = \frac{n_2}{n_1} = \frac{1{,}00}{1{,}50} = 0{,}667$

$\theta_c = \arcsin(0{,}667) \approx \ev{41{,}8^\circ}$

Per angoli d’incidenza $> \theta_c$ la luce viene interamente riflessa dentro il nucleo: è il meccanismo che intrappola il segnale nella fibra.

Collegamenti

Argomenti: Ottica Concetti: Rifrazione e legge di Snell