La diferencia de las radiaciones en las diferentes partes del espectro electromagnético es una cantidad que puede ser medida de varias maneras: Como una longitud de onda, como la energía de un fotón, o como la frecuencia de oscilación de un campo electromagnético.

En un extremo del espectro se ubican las ondas de radio con billones de longitudes de onda más largos que aquéllos de la luz visible. En el otro extremo del espectro están los rayos gamma que tienen millones de longitudes de onda más pequeño que aquéllos de la luz visible.

La luz es una onda electromagnética, y por ende dicha onda puede oscilar en diferentes frecuencias, precisamente esta define el "color".
Hay algunas propiedades generales de la luz:

1. La luz puede viajar en el vacío, no así el resto de las ondas que necesitan de un medio material para hacerlo, ejemplo. El Sonido.

2. La velocidad de la luz es constante en el vacío, esto incluye a cualquier frecuencia de la misma, esto es 299,800 kilómetros / segundo en el vacío ( C ).

3. La luz blanca esta compuesta por todas las longitudes de onda, la cual al pasar por un prisma (medio óptico) se difracta en diferentes ángulos según su longitud de onda descomponiéndose asi en colores

	Los colores según la frecuencia están dados por:

A : Angstron,

1 ángstrom (Å) = 1x10 -10 m

J : Joule: Trabajo producido por una fuerza de un newton cuando su punto de aplicación se desplaza la distancia de un metro en la dirección de la fuerza.

En el presente estudio estamos interesado solo en una parte del espectro electromagnético - La región óptica, donde la fibra óptica y los elementos ópticos trabajan. Esta región incluye la luz visible al ojo humano que va desde las longitudes de ondas de los 400 hasta 700 nanómetros. En líneas generales estamos hablando de longitudes de onda que van desde los 200 a 20,000 nm (0.2-20mm).
Las longitudes de onda normalmente usadas en comunicaciones en las fibras de silica están entre los 700-1600 nm (0.7-1.6mm).

Las fibras de plásticas típicas transmiten mejor una longitud de onda visible que al infrarrojo cercano, por lo que las comunicaciones sobre las fibras de plásticos típicas es con luz visible. Sin embargo la fibra de plástico no es tan transparente como el vidrio de sílica.

Las longitudes de onda normalmente usadas en comunicaciones en las fibras de silica están entre los 700-1600 nm (0.7-1.6mm).

Fig 3.6 Las longitudes de onda normalmente usadas en comunicaciones en las fibras de silica están entre los 700-1600 nm.

Indice de Refracción

Una característica crítica de cualquier material transparente es su índice de refracción.
El índice de refracción (n) de un material se define como la velocidad de luz en el vacío (C) dividido por la velocidad de luz en ese material ( Cmat ).

La luz siempre es mas lenta en un material que en el vacio, por lo que el índice de refracción siempre es mayor que uno.

¿Qué significa todo esto?.. que la longitud de onda de la luz en un medio depende del índice refractivo del medio.

Para nuestro propósito asumiremos que el índice de refracción de la luz en el aire es similar al del vacío = 1
La luz disminuye su velocidad cuando ingresa a una sustancia, por lo que índice de refracción si empre es mayor que 1. La mayoría de los minerales tienen í ndice refractivo entre los 1.32 y 2.40.Sin embargo el índice de refracción de un mineral no es igual en todos los sentidos, es el caso de los cristales. La simetría interna de un mineral esta determinado por el arreglo interno de los átomos.

La Reflexión

Cuando los rayos de luz llegan a un cuerpo en el cual no pueden continuar propagandose, salen desviados en otra dirección, es decir, se reflejan. La forma en que esto ocurre depende del tipo de superficie sobre la que inciden y del angulo que forman sobre la misma.

Así las superficies pulidas (a) reflejan de una forma regular la mayor parte de las radiaciones luminosas que les llegan mientras que las superficies rugosas (b), actúan como si estuvieran formadas por infinidad de pequeñas superficies dispuestas irregularmente y con distinta orientación, por lo que las direcciones de los rayos reflejados son distintas. La mayor parte de lo que nosotros vemos es luz que ha sido reflejada por los objetos situados en nuestro entorno.

Como se menciona arriba, todo cuerpo, opaco o transparente, refleja una parte de la luz que incide sobre él. La mayoría de las superficies de los cuerpos son ásperas o irregulares, y producen por ello una reflexión difusa, enviando la luz reflejada en todas las direcciones posibles. Gracias a esta reflexión difusa podemos ver las superficies iluminadas: porque una parte de esa luz que ha sido reflejada en todas direcciones llega hasta donde están nuestros ojos.

Una superficie lisa y bien pulida, en cambio, produce una reflexión regular: la luz que incide en una dirección determinada, la refleja en otra dirección bien determinada . En este caso lo que se pone de manifiesto con la reflexión no es la superficie reflectora, sino los objetos cuyas imágenes se ven reflejadas. Este tipo de reflexión, llamada especular, ha llamado la atención del hombre desde tiempos inmemoriales, y ha tenido múltiples aplicaciones en ámbitos tan variados como el arte, el transporte, las comunicaciones y hasta en los actos de magia.


Una superficie rugosa feleja de manera difusa, y una superficie lisa refleja de manera especular; la imagen de una vela: contraste entre la reflexión difusa producida por una pantalla de cartón y reflexión regular del espejo.

La reflexión especular sigue un par de leyes muy simples:

Como resultado de estas leyes, tenemos que un espejo plano produce imágenes fieles de los objetos: ni los deforma ni los cambia de tamaño.Lo que si hace la reflexión es invertir derecha e izquierda; bien nos damos cuenta de ello cuando queremos hacer determinado movimiento con la mano frente al espejo, o descifrar un texto a través de su imagen reflejada.

Figura 3.7. La imagen del joven es del tamaño del joven, y parece estar atrás del espejo.La imagen producida por un espejo plano tiene una característica asombrosa: parece estar atrás del espejo

La Ley de La Reflexión:

Un rayo de luz que choca con un espejo es conocido como el rayo incidente I. El rayo de luz que sale del espejo es conocido como el rayo reflejado (R en la figura).En el punto donde el rayo incidente impacta sobre el espejo se puede dibujar una perpendicular a la superficie, esta linea en conocida como la linea normal (N en la figura). La normal divide el ángulo entre el rayo incidente y el reflejado en dos partes iguales. El angulo entre el rayo incidente y la normal es denominado el ángulo incidente, y el ángulo formado por el rayo reflejado y la normal el llamado el ángulo de reflexión. (estos dos ángulos son rotulados con la letra griega Theta y acompañados por los sufijos -i- y -r-). La Ley de la reflexión establece, que cuando un rayo es reflejado por una superficie, el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.

Refracción
El cambio de dirección que sufren los rayos luminosos al pasar de un medio a otro, donde su velocidad es distinta, da lugar a los fenómenos de refracción. Así si un haz de rayos luminosos incide sobre la superficie de un cuerpo transparente, parte de ellos se reflejan mientras que otra parte se refracta, es decir penetran en el cuerpo transparente experimentando un cambio en su dirección de movimiento.

LAS LEYES DE LA REFRACCIÓN Suponga usted que un rayo de luz incide en una superficie plana que separa dos medios. En la figura la recta vertical representa dicha superficie. Una vez más se ha dibujado la normal a la superficie. Al cambiar del medio I, el rayo cambia de dirección: se refracta en el medio R. Cada uno de los dos medios de propagación está caracterizado por un parámetro: el índice de refracción, n. La trayectoria del rayo refractado sigue dos sencillas leyes. La primera es que dicho rayo se encuentra en el plano del rayo incidente y la normal que pasa por el punto de incidencia. En otras palabras, si el rayo incidente y la normal están en el plano de la hoja, también el rayo refractado debe estar en este plano. L a segunda ley, es la denominada Ley de Snell y viene representada por la siguiente ecuación:

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