Dando continuidade ao nosso bate-papo sobre fibras, vamos avançar agora falando sobre a Óptica sob o ponto de vista da Física.
Embora nosso texto trate de tópicos mais conceituais sobre o assunto, que é muito denso, é de extrema importância abordarmos a base para, então, avançarmos um pouco mais.
CONCEITOS DE ÓPTICA
Seguem alguns conceitos básicos da Óptica:
- A densidade num determinado meio é homogênea, porém a densidade de cada meio varia conforme o tipo de meio.
- A propagação da luz é sempre retilínea quando viaja num meio homogêneo e uniforme.
- Se a luz muda de meio a sua trajetória também muda, porém de forma retilínea.
- Se a luz penetra num meio e causa nenhum ou pouco efeito, o material em questão é considerado transparente.
- Se a luz não puder passar por um meio, este é considerado opaco.
- Se a luz penetra num meio e trafega por ele de forma incompleta, este meio é considerado como translúcido. Está entre o transparente e o opaco.
REFLEXÃO DA LUZ
Observe abaixo o fenômeno da Reflexão da Luz numa superfície regular:
REFLEXÃO DA LUZ
Observe abaixo o fenômeno da Reflexão da Luz numa superfície irregular:
REFRAÇÃO DA LUZ
Observe abaixo o fenômeno da Refração da Luz:
A mudança de direção do raio refratado significa dizer que a velocidade da luz neste meio é inferior, a qual é uma função do meio em que está inserida. Quanto mais denso for o meio, menor será a velocidade da luz refratada.
Existe uma relação entre a velocidade da luz num meio e a velocidade da luz no vácuo, a qual é representada pela seguinte fórmula:
n= c/v
Onde:
n: índice de refração do meio;
c: velocidade da luz no vácuo;
v: velocidade da luz no meio.
Considerando que um raio de luz vem de um meio mais denso para um menos denso, pois é o que ocorre nas fibras ópticas, ele não será refratado se o seu ângulo de incidência for muito elevado. Ou seja, se o ângulo formado entre o raio de luz incidente e a “linha normal” for próximo de 90°, teremos um ângulo conhecido por “ângulo crítico” e a luz propagará entre os meios, paralelamente à superfície.
Portanto, se o ângulo do raio incidente número 2 for suficientemente elevado, ele será chamado de ângulo crítico (ic). Observe o desenho abaixo:
Matematicamente, fica assim (Lei de Snell):
n1.sen.i2 = n2.sen90°
sen.i2 = n2/n1
Como o ângulo crítico é, no caso, o ângulo do raio 2 (i2):
sen.ic = n2/n1
Desta forma, podemos interpretar que para qualquer raio que incida numa superfície mais densa para uma menos densa, cujo ângulo seja maior que o ângulo crítico, ocorrerá a reflexão total interna entre os dois meios.
O fenômeno da reflexão explica o conhecido efeito do prisma (gosta de Pink Floyd??):
Esta é a dispersão cromática, ou seja, cada comprimento de onda refrata com uma velocidade diferente num mesmo meio, assim a luz branca se divide em 6 cores básicas (vermelho, laranja, amarelo, verde, azul e violeta – observe o resumo do Espectro Eletromagnético do artigo anterior). Temos, então, na imagem acima, 6 índices de refração diferentes.
No próximo artigo abordarei outros detalhes das fibras ópticas, como imunidade eletromagnética, dimensões, capacidades, dentre outros. Até lá!!
