10- Se o material da casca de uma fibra óptica tem índice de refração igual a 1,315 , qual seria o índice de refração do núcleo para que a fibra óptica pudesse transmitir toda a luz incidente (por reflexões totais internas) independentemente do ângulo de incidência?
Passo 1
O enunciado pede o índice de refração do núcleo, digamos
, sabendo que o da casca é
, de modo que toda luz incidente na extremidade da fibra seja guiada por reflexão total interna, isto é, o ângulo de aceitação seja
. O conteúdo aqui é índice de refração, reflexão total interna e definição de abertura numérica (NA).
Passo 2
Em fibra óptica, a abertura numérica é
e o ângulo de aceitação
no ar (
) satisfaz
Para aceitar toda a luz, queremos
, logo
e portanto
.
Passo 3
Impondo
obtemos
Passo 4
Substituindo
:
Resposta
O núcleo deve ter índice de refração aproximadamente
.