Fibras ópticas obedecem ao fenômeno da reflexão total

Professor Pardal*
Especial para a Folha de S.Paulo

Cada dia fica mais fácil obter os dados de que necessitamos para nossos estudos ou trabalhos; a quantidade de informações de que dispomos é enorme. Tudo is­so graças à rede de comunicações.

Como poderíamos imaginar que esse sistema de telecomunicações fosse realizado por ondas lumino­sas, por meio de fibras ópticas, cruzando bairros, cidades, Esta­dos, países e até continentes?

Vamos do princípio. Como fun­ciona o fenômeno óptico envolvi­do no processo? Quando a luz passa de um meio para outro, há uma mudança na velocidade dela.

Como exemplo, poderíamos citar a passagem da luz do meio ar para o meio água. Nessa mudança de meios, a velocidade da luz é alte­rada.

Especificamente nesse caso, a velocidade diminui. Estudando o fenômeno inverso, em que a luz passa do meio água para o meio ar, dependendo da angulação com que um raio luminoso atinge a superfície de separação dos
meios, pode ocorrer um fenôme­no conhecido por reflexão total da luz.

O processo utilizado nas fibras ópticas é o de reflexão total dos raios luminosos. Todo meio por onde a luz pode se propagar tem um índice de refração, que nada mais é do que a razão entre a velo­cidade da luz no vácuo e a veloci­dade da luz no meio.

Então, a re­flexão total só ocorrerá quando os raios luminosos estiverem pas­sando de um meio com índice de refração mais alto para um meio com índice de refração mais bai­xo. Mas isso não é o suficiente.

Outro fator é primordial para que aconteça a reflexão total. No exato ponto onde um raio de luz "toca" uma superfície de separa­ção entre dois meios, surge uma reta imaginária, perpendicular à superfície. O ângulo entre essa re­ta (chamada de reta normal: ima­ginária) e o raio luminoso recebe o nome de ângulo de incidência.

Para que aconteça a reflexão to­tal, esse ângulo de incidência de­verá superar um limite. Para cal­cular o seno do ângulo limite, de­vemos efetuar a razão entre o ín­dice de refração menor e o índice de refração maior, já que falamos exclusivamente de dois meios, e sempre será assim.

As fibras ópticas, obedecendo ao fenômeno da reflexão total, de­verão funcionar se a luz estiver se propagando do meio mais refra­tor para o meio menos refrator e se o ângulo de incidência for maior que o limite.

Tente você ex­plicar o que acontece numa mira­gem. Será que a temperatura tam­bém influi no processo que nos le­va a ver uma miragem? Moçada, boa pesquisa e bons estudos! Até a próxima!!