Física II Fibra Óptica

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Universidade Estácio de Sá – CampusMacaé
	
	
	Curso: Engenharias
	Disciplina: Física Experimental
	Código: CCE0848
	Turma: 3085
	
	
	Professor (a): ROBSON FLORENTINO
	Data de Realização: 30/11/2016
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Nome do Aluno (a): Matricula: 
Euller Patrick Costa Ribeiro 201307239081
Wagner Ribeiro Dias 201401045804
Talita Queiroz 201504469951
	
1 – Tema do Trabalho
Fibra Óptica – Aplicação e Funcionamento
2 - Objetivos:
Apresentar o funcionamento básico de uma Fibra Óptica e suas principais aplicações no dia a dia.
3 - Introdução teórica:
Com a evolução da tecnologia, os tradicionais cabos metálicos foram substituídos por cabos de fibra óptica. A fibra óptica é um filamento de vidro, que também pode ser de material produzido com polímero, que tem alta capacidade de transmitir os raios de luz. Ela foi inventada pelo físico indiano Narinder Singh Kapany.
 O funcionamento desses cabos ocorre de forma bem simples. Cada filamento que constitui o cabo de fibra óptica é basicamente formado por um núcleo central de vidro, por onde ocorre a transmissão da luz, que possui alto índice de refração e de uma casca envolvente, também feita de vidro, porém com índice de refração menor em relação ao núcleo. A transmissão da luz pela fibra óptica segue o princípio da reflexão total da luz. Em uma das extremidades do cabo óptico é lançado um feixe de luz que, pelas características ópticas da fibra, percorre todo o cabo por meio de sucessivas reflexões até chegar ao seu destino final.
Reflexão é quando a luz, propagando-se em um determinado meio, atinge uma superfície e retorna para o meio que estava se propagando.
Os feixes de luz que penetram no cabo óptico sofrem várias reflexões na superfície de separação entre os dois vidros que o formam e dessa maneira a luz caminha, podendo percorrer vários quilômetros de distância, uma vez que a energia nas reflexões não é calculável. Utilizadas como meio para transmissão de ondas eletromagnéticas, como a luz, por exemplo, elas são feitas em vidro porque esse material absorve menos essas ondas.
A transmissão de informações pela fibra óptica ocorre através de um aparelho especial denominado de infoduto, que possui um fotoemissor que faz a conversão da luz em sinais elétricos. A luz que é refletida no interior do cabo óptico pode ser transformada em sinal elétrico, sonoro ou até mesmo luminoso, dependendo da informação que é transmitida. As fibras ópticas são utilizadas principalmente nas telecomunicações, pois apresentam várias vantagens em relação ao uso dos antigos cabos metálicos, conheça as vantagens da utilização das fibras ópticas:
Tem maior capacidade para transportar informações;
A matéria prima para sua fabricação, a sílica, é muito mais abundante que os metais e possui baixo custo de produção;
Não sofrem com as interferências elétricas nem magnéticas, além de dificultar um possível grampeamento;
A comunicação é mais confiável, pois são imunes a falhas;
Ao contrário dos fios metálicos, os fios de vidro não enferrujam, não oxidam e não sofrem com a ação de agentes químicos.
Foco na Aplicabilidade na Industria, medicina e telecomunicações
Medicina
Muito utilizada na medicina e nas telecomunicações, a fibra óptica é constituída de fio de quartzo muito fino (em torno de 5 milionésimos de metro) que por sua vez é revestido de duas camadas, uma de vidro e outra de plástico, utilizadas para a proteção do fio e melhoria no transporte da luz. Na medicina é utilizado nos equipamentos de endoscópios, aparelhos que fazem o exame de endoscopia, ou em cirurgias. Através de dois feixes que são introduzidos na garganta do paciente, o médico tem a visualização dos órgãos internos, dessa forma ele pode detectar qualquer anormalidade. 
Técnica de Endoscopia
Cabo de Endoscopia com fibra optica
Pesquisas espaciais
Na área das pesquisas espaciais, a fibra óptica é utilizada em um aparelho de telescópio especialmente projetado para fazer as observações simultâneas dos astros. 
Telecomunicações
Nas telecomunicações a fibra óptica é utilizada para transmitir sinais por meio de pulsos eletromagnéticos, ou seja, luz, radiação infravermelha ou qualquer outro tipo de radiação eletromagnética. Por ser mais eficiente e econômica que os cabos de cobre, ela tem sido largamente utilizada no ramo das telecomunicações. A fibra óptica apresenta outra vantagem em relação ao uso de cabos de cobre, nos fios de cobre os amplificadores e os repetidores de sinais devem ser instalados de 4 em 4 km. Já na fibra óptica esses mesmos receptores e amplificadores são instalados em distâncias maiores que 10 km. Apesar de todas essas vantagens, a fibra óptica apresenta duas desvantagens em relação ao uso do cobre. Na fibra a velocidade da emissão de sinais é de aproximadamente 200 000 km/s, ao contrário dos sinais da corrente elétrica, que se propagam com uma velocidade de 300 000 km/s. Outra desvantagem é que a fibra óptica é menos resistente em relação ao fio de cobre. 
 
No cotidiano a fibra óptica é pouco utilizada, no entanto pode ser encontrada na confecção de alguns artigos de decoração e em certos tipos de brinquedos como por exemplo no utilizado abaixo para a demonstração do experimento:
4 - Aparelhos utilizados:
Arranjo de Fibra Óptica e Fonte de Luz (Lanterna) 
 
 
5 - Roteiro do experimento:
O experimento consiste em fornecer luz à base do arranjo de fibra Óptica e verificar a reflexão total da onda de luz até sair na parte superior do arranjo.
 
8 – Conclusão 
	Podemos afirmar que as fibras ópticas desempenham um papel de ligação da globalização atual como mostra a figura abaixo sobre os mapas de ligação mundial por Fibras Ópticas.
9 - Refeências bibliográficas 
http://brasilescola.uol.com.br/fisica/fibra-optica.htm Acesso em 28/11/16.
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/a-utilizacao-fibra-optica.htm Acesso em 28/11/16.