Fibras óticas e limpadores de parabrisa – Blogagem Coletiva

Vejam essa foto (retirada daqui):
gotas.jpg
Isso é água jogada pra cima com o Sol brilhando nas gotas.
Tem algo faltando na foto, mas o quê?
Antes que a tensão se torne insuportável (estresse causado por suspense já se tornou uma doença crônica em algumas partes da Galáxia), eu dou a resposta: o Sol está faltando.
Tudo bem, ele aparece centenas de vezes na foto (oitocentas e setenta e cinco ocorrência. Sim, eu contei, porque eu sou do tipo de pessoa que conta as coisas compulsivamente. Mas demorei um bocado porque eu também sou do tipo de pessoa que se enrola quando está contando muitas coisas iguais), mas não aparece de fato em lugar algum.
Ele também não está sendo refletido pelas gotas. Está na verdade sendo refratado (novamente, eu sou desse tipo de pessoa).
Reflexão é o “retorno de uma onda vindo de uma superfície, mantendo ângulo de incidência original”, o que significa que se um motoqueiro não consegue ver seus olhos nos retrovisores do seu carro, você não pode ver a moto.
Similarmente, quando eu estou dentro da minha garagem, não consigo ver se há carros vindo pela rua. Mas se eu colocar um espelho no canto, aí sim eu vejo a rua.
Por mais pobre que tenha sido esse meu exemplo, é exatamente assim que fibras óticas funcionam. Elas enxergam ao redor de curvas com a ajuda de espelhos colocados nas quinas.
(Para efeito de esclarecimento, fibras óticas não só não enxergam como também não colocam coisa alguma em quinas. Apenas me utilizei de um recurso literário chamado “personificação”. Mas, de volta ao que interessa.)
Uma fibra ótica é composto por uma parte interna feita de vidro (ou plástico) transparente para o transporte de luz, uma cobertura ao redor do miolo que serve para refletir a luz lá dentro, e uma camada externa, para proteção (criando efetivamente um espelho cilíndrico de reflexão interna).
Uma luz é acesa numa ponta e vai refletindo, através das curvas e dobras, até chegar ao outro lado. Se essa luz estiver piscando (digamos, em Código Morse) e alguém na outra ponta souber interpretar tal intermintência, uma mensagem pode ser passada.
Se essa luz estiver piscando loucamente rápido (usando o onipresente Código Binário) e houver um aparelhinho do outro lado que consegue acompanhar e entender, uma mensagem útil pode ser transmitida.
Aliás, várias mensagens podem ser transmitidas ao mesmo tempo pelo menos fio (geralmente mais fino que um fio de cabelo humano normal).
“Mas como?”, eu os escuto perguntar.
Voltando ao exemplo da moto e do carro: digamos que exista duas motos atrás do seu carro, cada uma com uma placa (no mundo bizarro que eu estou criando para este exemplo, motos têm placas na frente) e você só possa usar um espelho.
Por causa do ângulo, você só consegue ver uma das motos e, consequentemente, só consegue ler uma das placas.
Isso é 1 informação que seu retrovisor passou.
Mas o seu passageiro (sim, você tem um passageiro, não se assuste, ele é seu amigo ou cônjuge), por estar sentado numa posição diferente da sua, consegue ver a outra moto e ler a outra placa.
O mesmo espelho passou duas informações diferentes.
Numa fibra ótica ocorre o mesmo, mas numa escala bem menor.
Dependendo do ângulo de partida, um feixe de luz vai aparecer do outro lado em um ponto e não em outros.
Similarmente, você pode enfiar vários espetos num abacaxi e eles continuarão perfeitamente unitários e reconhecíveis do outro lado.
Um cabo de fibra ótica mantém uma danação de fios individuais contidos num espaço ainda pequeno (mais fino que o rolo de papelão marrom que indica que alguém usou o papel higiênico até o fim e não trocou a bobina), mas mais resistente e mais facilmente manuseável, possibilitando a transmissão de quantidades ridiculamente grandes de informação, quase na velocidade de luz (é mais lento que rádio…), ao redor do mundo (…mas tente mandar uma onda de rádio além da curvatura terrestre e você vai ver qual método é melhor) e esticar um cabo no chão sai muito mais barato que mandar satélites para o espaço.
Refração, por sua vez (lembram que era disso que eu estava falando?), é uma mudança de direção que a luz (qualquer onda, na verdade) pode sofrer quando passa de um ambiente para outro, facilmente observada quando as densidades (ou “índices refrativos”, para usar um termo que eu usaria ao redor duma mesa de bar) dos meios são radicalmente diferentes, como as da água e do ar e se dá pela diferença de velocidade que ocorre durante a mudança.
Mas só o comprimento da onda muda, não a sua frequência (explicando porcamente através de uma das minhas analogias ridículas, seria como se, no ar eu demorasse segundo para cair no chão depois de pular para cima, e na água eu demorasse o mesmo segundo para retornar ao ponto de partida, mas conseguisse ir muito mais alto).
Se a foto no começo deste artigo fosse maior (com menos zoom ou tirada mais de longe), o Sol apareceria abaixo das gotas, estragando o retrato (algo a ver com superexposição ou similares).
Ou, como nesse vídeo a seguir (imagens capturadas por mim mesmo, obrigado):

Notem que as gotas se “acendem” apenas quando a luz do poste já está sobre o carro e não mais visível na minha linha de visão imediata.
Um só lâmpada brilhando dez metros na minha frente não apresenta riscos muito grandes, mas quando essa lâmpadas se multiplica por vários milhares (ainda não consegui contar as gotas no meu parabrisas pois sempre bato o carro antes) e essas minicandelas ficam prostradas a menos de um metro dos meus encandeados olhos sensíveis, o mundo ao meu redor corre sério perigo.
Então foi para isso que inventaram os limpadores de parabrisa.
Eu falei isso tudo, mas bastava mostrar essa foto:
reflexão, refração
Em cima está a refração, embaixo a reflexão.
Coisas da Luz.

Discussão - 3 comentários

  1. Natiele Almeida Machado disse:

    Adorei esse site. Estou fazendo um trabalho sobre refração e ele foi muito esclarecedor e de fácil compreenção.

  2. student vibrators disse:

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  3. Natiele Machado disse:

    Adorei esta matéria! Ela foi muito esclarecedora e de fácil compreensão quando fiz um trabalho de refração.

    😉

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