Revestimiento de fibras ópticas

Para que una fibra guíe la luz, incluso considerando la situación utilizando solo óptica geométrica, debe haber una reflexión interna total (TIR) ​​en el límite del núcleo de la fibra. Para que ocurra TIR, el ángulo de incidencia de la luz debe ser mayor que el ángulo crítico$\theta_c$. Si el material antes del límite tiene índice de refracción$n_1$y el material después del límite tiene índice$n_2$, entonces el ángulo crítico es:

Por supuesto si$\frac{n_2}{n_1} > 1$entonces el ángulo crítico no está definido: la TIR no puede ocurrir. Esta es la razón por la cual TIR solo es posible cuando la luz encuentra una interfaz con un material de índice más bajo. Esto debería resultarte familiar si lo piensas: puedes ver el fondo de una piscina desde arriba del agua, pero la superficie del agua se ve plateada y reflectante desde abajo; la cara reflectante de un prisma de techo parece reflectante cuando intentas mirar a través de él desde el lado del vidrio al aire, pero si miras desde el lado del aire, puedes ver claramente.

Por sí solo, esto no requiere que una fibra tenga revestimiento. El aire tiene un índice muy cercano a 1, por lo que cualquier otro material tendrá un índice más alto y, por lo tanto, guiará la luz sin un revestimiento. Sin embargo, esta situación sería muy inestable. Cualquier material que entre en contacto con la fibra podría producir un área en la que no se produzca la TIR y, de repente, la fibra comenzaría a tener fugas. ¡Considera lo fácil que sería que esto sucediera! Cualquier tipo de suciedad o aceite en la fibra eliminaría TIR por completo o elevaría el ángulo crítico de modo que parte de la luz podría escapar. Lo mismo sucedería con la mayoría de los materiales que podría usar para montar la fibra, o incluso con cualquier tipo de revestimiento que podría aplicar como barrera mecánica contra la suciedad.

Por lo tanto, en la práctica, las fibras tienen un revestimiento para garantizar que las características de guía óptica continúen funcionando en condiciones reales. También brindan a los ingenieros otra forma de ajustar las propiedades de la fibra, por lo que definitivamente no es algo que nos disguste.

Sin embargo, tenga en cuenta que hay ejemplos de "fibras" sin revestimiento, aunque generalmente son solo varillas acrílicas que se usan en demostraciones de enseñanza, por lo que realmente no las llamaría fibra en el sentido común de la palabra.

¿Crees que sería aceptable una fibra que funcionara hasta que le cayera un poco de agua?

Para que la fibra tenga un comportamiento confiable y conocido (velocidad de transmisión, atenuación, aceptación de longitud de onda) en todos los ambientes, es necesario que la reflexión interna total ocurra contra un material externo bien definido.

Ese es el revestimiento.

existe una fibra óptica sin revestimiento pero es difícil aprovecharla:

La estela de los chorros es una fibra óptica en circunstancias especiales: los cristales de hielo en forma de placas hexagonales se crean en temperaturas húmedas y muy frías a gran altura, normalmente por encima de los 10 km, y forman un tubo, casi cilíndrico, que puede extenderse por cientos de kilómetros. Si la atmósfera está tranquila los cristales de hielo descenderán lentamente, paralelos al suelo oscilando hasta un máximo de 8 grados con respecto a la vertical, y si está iluminado por el Sol o la Luna, no visibles al nivel del mar, perpendiculares al cilíndrico. tubo en el sitio opuesto en relación con el observador verá la luz.

La luz rebotará de cristal a cristal en condiciones de reflexión total con muy baja absorción y sujeta a polarización.

La evidencia observacional:

Las formas habituales percibidas son como "discos, cigarros, triángulos" y corresponden a algún tipo de intersección de un plano con un cilindro.

Un ligero cambio de ángulo entre el sol/luna, la estela y los observadores hará que se observe un cambio significativo en las luces, que son una descomposición de la luz blanca. Cuando observe un cambio en la velocidad inconsistente con el movimiento de cualquier objeto conocido, recuerde que la luz se mueve a una velocidad c ;-) y la rotación de la Tierra alrededor de su eje contribuye a los ángulos cambiantes. La distribución de las observaciones de ovnis en el espacio y el tiempo acompaña históricamente la evolución de la aviación.

En áreas más frías como Alaska y el norte de Noruega, con más candidatos a observadores y con rutas aéreas comerciales polares significa que hay más informes de observaciones. Además, la luz reflejada por la capa de hielo también puede inyectar más luz en la estela. En zonas con pocas rutas aéreas comerciales como el Pacífico Sur apenas hay observaciones de ovnis.

Son lo que llamamos ovnis de noche.
Esta no es la física involucrada en las observaciones de luz diurna.