COMO FUNCIONA A FIBRA ÓPTICA

nessa nossa pequena aula de física vou mostrar para você uma revolução que aconteceu graças à física que foi a criação das fibras óticas eu não vou ficar explicando para você muitas coisas sobre a fibra ótica mas eu quero explicar para você o fundamental que é a física que tá por trás disso a gente sabe que a fibra ótica é utilizada nas telecomunicações para enviar formações à distância que é utilizado na medicina a gente vai ver isso mas que que tem de física por trás disso O que que a gente pode falar sobre esse assunto especificamente

não esquece que se você curtir esse vídeo ou se inscrever aqui no nosso canal no YouTube você vai est ajudando o teu professor Denis aqui e também a divulgação Científica aqui no nosso país no Brasil beleza vamos começar falando alguns conceitos da física que aí a gente vai fazendo didaticamente a gente vai chegar lá no conceito da fibra ótica e você vai entender de uma forma muito tranquila vamos começar aqui falando sobre o processo da reflexão da luz então você aqui ó um belo gato na frente de uma janela olhando que que tá acontecendo aqui

tá acontecendo um processo de reflexão da luz a luz tá vindo tá batendo no gato vamos ver o que acontece aqui especificamente é mais ou menos isso aqui ó eu representei aqui em amarelo um feixe de luz Denis Por que que você fez em aqui em formato de onda é porque a luz a gente vai considerar aqui nesse processo como sendo uma onda eu sei que ela tem uma dualidade ela pode ser partícula em alguns casos mas nesse caso aqui Vamos considerar ela como sendo uma onda Qual que é a ideia aqui tem o feixe

que a gente chama de feixe incidente por isso escrevi aqui incidência ele vai incidir aqui nesse espelho vai bater e vai sofrer um processo de reflexão é só isso que acontece na reflexão a luz vem bate no material não necessariamente precisa ser um espelho pode ser um vidro e volta aqui um vidro comum né que não é espelhado ele volta aqui pode ser na água também mas o que que acontece de interessante aqui na reflexão é o seguinte a luz ela vem aqui por exemplo no ar e volta no ar não muda o meio de

propagação dela ela tá no mesmo meio ela não passou é do ar pra água do ar pro vidro ela simplesmente bateu no vidro do espelho e voltou ela não entrou em total no material certo esse é o processo que a gente chama de reflexão e o que que é a refração a refração é justamente ao contrário é quando a luz vem de um meio por exemplo aqui o ar ó e ela passa aqui pelo vidro dessa lupa então a refração acontece quando a luz muda de um meio para o outro então seria basicamente essa ideia

aqui eu peguei uma garrafa de vidro aqui tá vendo ó bem bonitona aqui dentro tem ar mas Vamos considerar que a parte de vidro dela Então veja aqui eu incidi novamente aqui da direita pra esquerda da tela uma luz ó amarela uma onda vai sofrer um processo pequeno de reflexão que vai bater aqui no vidro e vai voltar igual tava acontecendo com o gato lá mas a maior parte dela na refração vai entrar no vidro Esse é o processo a luz tá aqui no ar que tá tudo em preto aqui e vai entrar no outro

material Esse é o processo de refração então reflexão bate no material e volta pro o mesmo meio refração bate no material e entra no material entendeu essas duas diferenças aqui se não entendeu a gente vai ver mais paraa frente um detalhe a pergunta que eu faço para você é o seguinte o meio que você tá jogando a luz ele interfere sei lá se eu jogar no vidro aqui de uma janela é diferente de jogar a luz na água por exemplo que tá lá num copo sim é diferente cada meio material tem uma coisa que nós

chamamos de índice de refração o índice de refração vai dizer se a Luz vai se propagar de uma maneira mais fácil ou mais difícil naquele meio que você tá incidindo então por exemplo a água tem um índice de refração diferente do vidro a Luz vai se propagar de forma diferente na água do que ela se propaga no vidro por exemplo então sim o meio que você tá inserido interfere na propagação da luz isso tem tudo a ver com a fibra ótica agora vem aqui um conceito que a gente já vai chegar na fibra ótica olha

só que interessante imagina aqui que eu jogo um feixe de luz vamos entender o que tá acontecendo aqui e aqui ó em verde eu tenho um material que eu não sei qual é mas eu sei que esse material ele tem um índice de refração menor do que o índice de refração aqui fora então a luz que percorre aqui a parte de fora tá num índice de refração maior do que quando ela entra no material isso é o conceito principal da fibra ótica a gente já vai ver isso mais a fundo agora o que que eu

vou fazer eu vou mudar o ângulo que essa luz aqui incide certo vamos mudar o ângulo Olha só eu vou inclinando a luz e isso também faz faz com que a luz que tá sendo refratada aqui para dentro também sofra um processo de refração só que num ângulo diferente vamos inclinar um pouco mais olha só o que acontece se tiver um determinado ângulo aqui a luz não se propaga ela não vai sofrer o processo de refração ela vai começar a ser totalmente refletida Denis isso acontece sim se você tiver essa condição de aqui fora ter

um índice de refração maior e aqui dentro ter um índice de refração menor por exemplo nesse caso e for alterando o ângulo até chegar numa coisa que nós chamamos de ângulo crítico a luz vai começar a sofrer um processo que nós chamamos de anota aí reflexão interna Total se tiver essas condições e a luz incidir num determinado ângulo você faz com que ela seja totalmente refletida de volta pro meio que ela tava de volta pro meio que ela tava isso aqui é o princípio de funcionamento da fibra ótica Então vamos imaginar aqui ó a fibra

Ótica aqui um pedacinho um tubinho que eles montam e o que que eles fazem na fibra ótica olha só que interessante eles fazem de uma forma que dentro dela você tenha um índice de refração maior do que na borda aqui fora ou aqui na borda especificamente dela você tem um índice de refração menor do que aqui dentro e acontece daí esse exato processo que você tá vendo aqui a luz que entra na fibra ótica ela não consegue sair mais aqui de dentro aconte acce sucessivas reflexões internas totais e a luz vai se propagando de um

ponto pro outro ela não sai do material nunca mais ela fica confinada aqui dentro desse espaço é por isso que você pode dobrar a fibra ótica você pode torcer ela e ela vai continuar transmitindo luz ou transmitindo informação que você joga ali dentro simplesmente sabendo essas ideias de ótica que você viu no ensino médio índice de refração reflexão e refração você constrói um material cujo índice de refração dentro é maior do que o que tem aqui na borda e a natureza vai se encarregar do resto a natureza vai fazer com que a luz fique se

propagando lá dentro igual essa ideia que a gente construiu aqui ó Até chegar na fibra ótica E aí a gente consegue conectar o mundo todo com essas fibras olha só que interessante essa ideia aqui tem aqueles cabos submarinos que levam internet ou informação entre os continentes eles realmente ficam no fundo do mar e são fibras óticas elas estão ligando aos Estados Unidos com o nosso país aqui com o Brasil Brasil com a África África com a Ásia Ásia com a Oceania Europa América do Norte Então tá tudo conectado por fibra ótica Você joga o pulso

aqui num canto ele vai sendo repetido aqui tem repetidores no meio do caminho e vai chegar lá na Europa porque você quase não perde informação aqui dentro dessa fibra por causa desses processos que eu te mostrei aqui e daí isso é muito utilizado por exemplo na medicina se você já fez algum exame que eles enfiaram um cano dentro de você é um tubo era uma fibra ótica Isso aqui é uma câmera né E tem uma lâmpada aqui e eles conseguem Por que que a fibra ótica é interessante você não precisa abrir o paciente você pode

fazer um exame simplesmente colocando Por exemplo essa câmera através do da boca dele e vai lá pro estômago e tudo mais a fibra ótica ela consegue se dobrar a luz consegue ser transmitida mesmo você dobrando ela essa é uma ideia muito interessante para você aplicar na medicina fazendo cirurgias por exemplo o cara que desenvolveu a fibra ótica foi esse indiano aqui o narinder capani Se for esse a pronúncia correta Ele desenvolveu a ideia da fibra ótica Ele nasceu aqui em moga em punjab na Índia lá divisa com o Paquistão com o Nepal e tal myanmar

Afeganistão Ele nasceu lá mas ele estudou grande parte da vida em Londres no king College de Londres e desenvolveu essa ideia de fibrótica lá na metade do século XX mas na verdade foi esse cara aqui o Charles Kao um chinês que começou a utilizar a fibra ótica para transmitir informação esse cara aqui simplesmente desenvolveu a ideia mas esse aqui Colocou em prática para tentar mudar a humanidade Antigamente os caras pensavam na fibra ótica apenas como aplicações médicas mas ele começou a pensar Poxa podemos transmitir informação quem sabe telefone e no futuro talvez a internet né

Foi isso não foi essa ideia do cara na época mas ele pensou em transmitir informação e por isso esse nosso amigo Charlie kor chinês Reino Unido Estados Unidos sei lá de onde ele era especificamente porque ele dividiu ess entre vários países recebeu o prêmio Nobel foi o número 185 larado com o prêmio Nobel de Física escrito ali ó pelas realizações relativas à transmissão da Luz através de fibras para a comunidade para comunicação óptica e ele ganhou prêmio nóbel veja que não necessariamente você precisa desenvolver o material mas aplicar ele pra sociedade veja como essa ideia

da fibra óptica realmente mudou o mundo conectou o mundo fez o mundo ser diferente simplesmente pelos estudos da física índice de refração índice e reflexão refração reflexão interna Total todas essas ideias simples da física que você viu no ensino médio sendo aplicadas na nossa vida isso aqui é uma coisa muito interessante né a física é genial curta o nosso vídeo aí se inscreva no canal Muito obrigado e tchau