ACAFE Medicina 2017/2
O uso de fibras ópticas em aplicações mé- dicas tem evoluído bastante desde as aplicações pioneiras do Fiberscope, onde um feixe de fibras de vidro servia basicamente para iluminar e observar órgão no interior do corpo humano. Hoje em dia, tem-se uma variedade de aplicações de sistemas sensores com fibras ópticas em diagnóstico e cirurgia.
Assinale a alternativa correta que completa as lacunas das frases a seguir.
O princípio é que quando lançado um feixe de luz numa extremidade da fibra e, pelas características ópticas do meio (fibra), esse feixe percorre a fibra por meio de _______ sucessivas. A fibra possui no mínimo duas camadas: o núcleo (filamento de vidro) e o revestimento (material eletricamente isolante). No núcleo, ocorre a transmissão da luz propriamente dita. A transmissão da luz dentro da fibra é possível graças a uma diferença de índice de _______ entre o revestimento e o núcleo, sendo que o núcleo possui sempre um índice de refração mais elevado, característica que, aliada ao ângulo de ______ do feixe de luz, possibilita o fenômeno da ______ total.
refrações - refração - incidência - reflexão
reflexões - refração - incidência - reflexão
reflexões - incidência - refração - refração
interferências - refração - incidência - reflexão
Resolução
Para que a luz percorra toda a extensão da fibra óptica, ela precisa ser repetidamente refletida na interface entre o núcleo (de maior índice de refração) e o revestimento (de menor índice). Essas reflexões sucessivas só ocorrem se o feixe chegar à interface com um ângulo de incidência maior que o ângulo limite, condição que garante a reflexão interna total. A diferença de índice de refração (núcleo > revestimento) é, portanto, essencial para manter a luz confinada no interior do núcleo.
Com isso, as lacunas devem ser preenchidas assim:
- reflexões sucessivas;
- diferença de índice de refração;
- ângulo de incidência do feixe;
- fenômeno da reflexão total.
A alternativa que apresenta exatamente essa sequência é a letra B.
Dicas
Erros Comuns
- Índice de refração (n): mede quão rapidamente a luz se propaga em um meio. Quanto maior o n, menor a velocidade da luz nesse material.
- Refração: mudança de direção (e velocidade) de um raio de luz ao passar de um meio para outro com índices de refração diferentes.
- Reflexão interna total: ocorre quando a luz vai de um meio mais denso (maior n) para um menos denso (menor n) e o ângulo de incidência é maior que o ângulo crítico. Toda a luz é refletida de volta ao meio inicial.
- Fibra óptica: fio de vidro ou plástico composto por núcleo (número de refração maior) e revestimento (menor). A luz fica confinada no núcleo por sucessivas reflexões internas totais.
