অপটিকাল ফাইবার কেবলের কার্যকরী নীতি কোনটি?

ধারণা:

অপটিকাল ফাইবার:

• অপটিকাল ফাইবার অত্যন্ত সরু (কয়েক মাইক্রন ব্যাসার্ধযুক্ত) এবং খুব সূক্ষ্ম মানের কাঁচ বা কোয়ার্টজের দীর্ঘ তন্তু যার উপরে এর প্রতিসরাঙ্কের চেয়ে কম প্রতিসরাঙ্কবিশিষ্ট উপাদানের একটি পাতলা স্তরের প্রলেপ থাকে।
• অপটিক্যাল তন্তুর আবরণ বা তার চারপাশ ক্ল্যাডিং নামে পরিচিত। অপটিকাল ফাইবারগুলির একটি গুচ্ছযুক্ত স্লীভকে আলোকনল বলে।
• এটি অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলনের নীতিতে কাজ করে।
• আলোক যখন অপটিকাল ফাইবারের এক প্রান্তে আপতিত হয় তখন ফাইবারে অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন ঘটে।
• অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন বারবার ঘটে, ফলে আলো ফাইবারের পুরো দৈর্ঘ্যটি ভ্রমণ করে এবং অন্য প্রান্তে পৌঁছয়।

ব্যাখ্যা:

• আলোক যখন অপটিকাল ফাইবারের এক প্রান্তে আপতিত হয় তখন ফাইবারে অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন ঘটে।
• অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন বারবার ঘটে, ফলে আলো ফাইবারের পুরো দৈর্ঘ্যটি ভ্রমণ করে এবং অন্য প্রান্তে পৌঁছয়।
• সুতরাং অপটিকাল ফাইবার অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলনের নীতিতে কাজ করে।

অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন বা TIR-এর ধারণা

প্রতিসরণের স্নেলের সূত্র: আপতন কোণের সাইন এবং প্রতিসরণ কোণের সাইনের অনুপাত দুটি স্বচ্ছ মাধ্যমের জন্য ধ্রুবক হয়।

\(\frac{sin\; i}{sin\; r} = \;\frac{n_2}{n_1}\)

n1 আলোর প্রারম্ভিক মাধ্যম এবং n2 হলো সেই মাধ্যম যেখানে আলোক প্রবেশ করে

যখন আলোকের রশ্মি উচ্চতর প্রতিসরাঙ্কবিশিষ্ট একটি মাধ্যম থেকে নিম্ন প্রতিসরাঙ্কবিশিষ্ট মাধ্যমে আপতিত হয়, উদাহরণস্বরূপ, জল থেকে বায়ু, এবং প্রতিসরণ কোণ 90° হয় তখন সেই স্থানে আপতন কোণ সংকট কোণের সমান হয়।

যখন মাধ্যম 2 হলো বাতাস যার প্রতিসরাঙ্ক n2 = 1, এবং মাধ্যম 1-এর প্রতিসরাঙ্ক n1 =  μ, তখন সংকট কোণ θc নিম্নরূপে প্রকাশ করা যায় 

\(\frac{sin\; θ_c}{sin \;90 °} = \frac{1}{μ}\)