+ Fibra na FÏSIKANAREDE

:: UM POUCO MAIS SOBRE AS FIBRAS ÓPTICAS :::

No post anterior apresentei a idéia física básica que está por trás do funcionamento de uma fibra óptica que faz uso de um belo "truque" óptico para transportar a luz.
Existem variantes das fibras ópticas destinadas a diversas aplicações práticas. Mas o que realmente importa é que as fibras ópticas substituem os fios condutores metálicos com uma série de vantagens. Dentre tais vantagens, destaco:

• Baixa atenuação do sinal uma vez que a fibra óptica absorve pouco a luz que transporta;
• Imunidade a ruídos eletromagnéticos uma vez que o sinal luminoso, ao contrário das correntes elétricas nos condutores metálicos, não reage a campos eletromagnéticos externos;
• Maior durabilidade pois o vidro não oxida, ao contrário dos metais usados nos fios condutors tradicionais;
• Economia de espaço com maior largura de banda, ou seja, maior capacidade de transmissão de dados^(*);
• Facilidade de instalação com baixo custo de manutenção. 

Podemos resumir estas comparações dizendo que as fibras ópticas garantem maior desempenho com custo bem menor. Não precisa dizer mais nada, precisa?

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(*)  Uma fibra óptica da espessura de um fio de cabelo pode transmitir mais de 2 milhões de chamadas telefônicas. Um cabo de cobre com capacidade equivalente deveria ter 6 m de diâmetro!

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:: A Fibras Ópticas no Vestibular
As fibras ópticas já foram assunto de questões em diversos vestibulares do país. Exemplifico esta afirmação apresentando abaixo uma questão da prova de conhecimentos específicos do vestibular da Unifesp 2007.

A fibra óptica possibilita transporte da luz ou de outra radiação eletromagnética por meio do seu confinamento, decorrente da reflexão total dessas radiações entre o núcelo e a casca da fibra. Há vários tipos de fibras ópticas, a figura representa um deles. Três fatores são relevantes para o estudo desse tipo de fibra óptica: o ângulo de recepção, ar, igual à metade do ângulo do cone de captação, o índice de refração do núcleo, nn, e o índice de refração da casca, nc.  Neste caso são dados: ar = 48,6o, nn = 1,50 e nc = 1,30. a) Faça no caderno de respostas a figura de um raio de luz que incida na fibra dentro do cone de captação e que se reflita pelo menos duas vezes na superfície interior da casca. b) Determine o ângulo máximo de refração na face de entrada da fibra, para o qual não haja emergência da luz para a casca (a fibra está imersa no ar; nar = 1,00). Dado: sen 48,6o = 0,750; a resposta pode ser dada pelo arco-seno do ângulo pedido.