Fibras ópticas

Ciências da Natureza e suas
Tecnologias – Física
FIBRAS ÓPTICAS
FIBRAS ÓPTICAS
sobre suas propriedades só começou em 1952. A partir daí, ela pôde ser aplicada em
diversas áreas do conhecimento.
Conhecidas também como tubos de luz, elas são finíssimas, constituídas de vidro
transparente, com alto grau de pureza e esticado até chegar a medir 0,5 mm de
diâmetro. Uma vidraça feita com esse vidro poderia ter até 1 km de espessura e ser
perfeitamente transparente.
A interface núcleo-revestimento funciona como um espelho, refletindo a luz
continuamente. A luz penetra numa das extremidades da fibra, passa por dentro dela
e atinge a outra extremidade, mesmo que a fibra forme curvas.
Não importa a distância, as fibras ópticas levam informações de uma parte à outra,
quase instantaneamente, ou seja, à velocidade da luz.
Quando a luz passa de um meio para outro, como
do ar para a água, ela sofre uma determinada
refração, que provoca um desvio em sua trajetória.
Quando um destes meios é um cilindro de vidro,
dependendo do ângulo de incidência da luz sobre
uma das extremidades do cilindro, podem ocorrer
dois fenômenos:
se o raio luminoso atinge a extremidade com uma inclinação muito grande, ao
atravessar o meio de vidro sofre um desvio de trajetória e escapa ao primeiro contato
com a parede oposta; contudo, se incide de uma posição próxima à do eixo do cilindro,
ao atravessar o meio de vidro sofre também uma refração, mas não atravessa as
paredes do cilindro - ao contrário, reflete-se nela, atinge a parede oposta e, assim, em
ziguezagues sucessivos, vai sair pela outra extremidade do cilindro, experimentando
apenas uma pequena redução em sua intensidade inicial. Esse fenômeno, denominado
reflexão interna total, é utilizado nas fibras ópticas.
Uma das utilidades da fibra óptica está na
medicina: ela pode captar e transmitir, sem
distorções,
uma
imagem
de
uma
extremidade a outra. Há vários tipos de
endoscópio que empregam essa propriedade
das fibras ópticas para exames visuais do
interior do corpo humano.
Este tubo é introduzido, por exemplo, em uma veia do paciente e conduzido através
das artérias até chegar ao órgão que se deseja examinar. Assim, pode-se, por exemplo,
acompanhar o funcionamento do coração de um paciente.
(Atualmente, na medicina, a fibra óptica vem sendo substituída por micro câmeras de
vídeo)
Antes do desenvolvimento das fibras ópticas, a telefonia utilizava apenas fios de metal,
por onde a mensagem, transformada em pulsos elétricos, é transportada. Em relação
aos antigos fios de metal, a capacidade de transmissão de informações com fibras
ópticas aumentou milhares de vezes.
Há inúmeras vantagens no uso das fibras ópticas sobre o dos cabos metálicos, nas
telecomunicações. Quanto ao desempenho, cada fibra óptica tem capacidade
equivalente a 400 fios metálicos duplos. Assim, enquanto um cabo com 200 fios de
cobre permite a transmissão de 1500 conversas telefônicas. Um cabo com apenas 12
fibras ópticas garante 9600 conversas. Além do fato de terem pequeno peso e volume
reduzido, as fibras ópticas não sofrem as interferências magnéticas comuns aos fios
metálicos.