2 1 2 2 1 Pico Jiménez Heber Gabriel Calle 13 No. 10-40 Cereté, Córdoba, Colombia [email protected] COMPTON INVERSO Y LA REFLEXIÓN INTERNA TOTAL Resumen Precisamente en este trabajo, partiendo de las conclusiones duales del efecto Compton, fotoeléctrico y Compton Inverso, se logra explicar tras ellas cómo ocurre el fenómeno de la reflexión interna total en la fibra óptica. Este trabajo entonces constituye una prueba adicional de las conclusiones en el efecto Compton. Para poder conservar la energía, un rayo de luz que viaje exitoso cambiando constantemente su dirección en una fibra óptica, es necesario que acontezcan y se repitan las veces requeridas dos Compton inversos simultáneos y contrarios en la frontera que separa los medios de dicha fibra, precisamente ocurren sobre dos electrones contrarios, vecinos de igual energía de enlace pero que se mueven en direcciones diferentes, en uno de ellos pasaría algo parecido a lo que se cree sucede en la emisión de rayos X de supernova, quásares y otros objetos astrofísicos de altas energías. Se demuestra que la ley de Snell es una relación de senos y se consigue la siguiente ecuación que relaciona a Compton con Snell. La importancia que tiene esta primera ecuación radica en que, identificando los medios por su ángulo Compton, es fácil concretar con la ecuación vecina, la energía que se gasta en determinado choque el fotón de luz, cuestión de importancia en los convertidores de luz a energía en la fibra óptica, asunto que no es posible hacerla con la tradicional ecuación de Snell. Partiendo de la velocidad de la luz en el medio, se calcula el ángulo ? de Compton. sen.I ? cos? ? sen.R ? cos? ?? 2 ? ?? 1 cos? Desarrollo del Tema Una teoría física parece demasiado significativa si, además de explicar los fenómenos físicos para la que ha sido construida, puede también explicar otros fenómenos fuera de su dominio original. Si la ley de Snell se puede derivar a partir del Principio de Fermat, que indica que la trayectoria de la luz es aquella en la que los rayos necesitan menos tiempo para ir de un punto a otro. En el vacio por carencia de puntos y sin ocurrir colisiones, la luz describe indiscutiblemente una trayectoria rectilínea de un solo segmento, describiendo ángulos de cero grados. Pues a medida que en ese mismo espacio se multiplica e incrementa la presencia de puntos o en otras palabras, aumenta la densidad del medio en que se propaga la luz, ella pues va
2 haciendo choques Compton en cada punto y cumpliría dispersiones de punto en punto, recorriendo así cortos trayectos rectos y oblicuos a la velocidad de la luz, cada vez más angulados a partir de cero grados, además después de cada colisión resultará un rayo con menos energía y menos masa cinética, dependiendo todo pues de la densidad del medio, describiendo entonces una trayectoria en zig-zag con ángulos teta de inclinación de los de Compton cada vez mayores a medida que aumenta la densidad, pero constantes del medio respectivo, utilizando en definitiva mayores tiempos para recorrer idénticos espacios, sería un ángulo de incidencia interna cuyo coseno es igual al inverso del índice de refracción identificado del medio en que se desplaza la luz. El coseno de ese ángulo constante interno, ángulo de colisión interna característica de cada medio de propagación es igual, al inverso del preciso índice de refracción de dicha sustancia, este ángulo que llamaremos así, ángulo de colisión interna de naturaleza íntima de esa sustancia, es un ángulo del rayo con respecto a la trayectoria definitiva en que viaja la luz. Miremos la siguiente tabla, donde están ordenados ascendentemente los índices de refracción, que se incrementan en el mismo sentido que lo hace el ángulo ? , también se nota la relación inversa y como decrece el valor del ángulo critico de los diferentes medios estudiados, claro con respecto al vacio como único medio del rayo incidente del estudio. Columna1 Columna2 Columna3 Columna4 Columna5 Columna6 Angulo Angulo Índice de Angulo Teta Noventa Medio Refracción Teta medio menos teta Angulo Critico** Vacio 1 0 0 90 Aire seco* 1,00029 2,75939679 1,379638395 88,62030161 88,62 Hielo Agua(20ºC) 1,31 1,33 80,47759625 40,23879813 82,49306674 41,24653337 49,76120187 48,75346663 49,76 48,75 Etanol Acetona Solución Azúcar 30% 1,36 1,36 1,38 85,33535099 85,33535099 87,1229669 42,6676755 42,6676755 43,56148345 47,33207451 47,33207451 46,43871552 47,33 47,33 46,43 Cuarzo Glicerina Vidrio Crown Solución Azúcar 80% 1,46 1,473 1,52 1,52 93,53955842 46,76977921 94,48659758 47,24329879 97,72037917 48,86048959 97,72037917 48,86048959 43,23022079 42,75670121 41,13951041 41,13951041 43,23 42,75 41,14 41,14
índice de refracción 1 1 2 1 1 2 2 1 2 2 2 ? 3 Vidrio Flint 1,65 105,3835981 52,69479903 37,30520097 37,31 Zafiro 1.77 111,1933406 55,5936703 34,4003297 34,4 Trisulfuro de As. Diamante 2,04 2,417 121,2930599 60,64652995 131,1205123 65,56025613 29,35347005 24,43974387 29,35 24,44 *Condiciones normales de presión y temperatura **Angulo Crítico con respecto al vacio. Cuando un haz de luz que se propaga por un medio que tiene determinado n , &iacut
| Página siguiente |