Eng David M Risnik

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Radiação Luminosa & Laser Diode

As ondas de Luz existem em varias dimensões , e podem ser medidas em "comprimento de onda"  wavelength, que é a distância correspondente entre quaisquer dois pontos sucessivos de mesma amplitude , usualmente pico a pico. A Luz que enxergamos (luz visível) situa-se na faixa de 400 a 700 nm (nano metro) , a bilionésima parte de um metro , ou em outras palavras:  dividimos um metro  em 1 milhão de partes iguais , e cada pedaço repartimos novamente em mil partes iguais , isto representa 1 nm ! .A faixa completa de comprimentos de onda incluídas na definição das radiações eletromagnéticas extende-se de 1 nm (raios gama) até centímetros e metros (ondas de radio) . A luz ocupa uma pequena parte deste vasto espectro , conforme pode ser observado no gráfico abaixo . A escala foi propositalmente comprimida (logarítmica) para que se pudesse observar toda sua extensão .

A forma mais comum de identificar uma luz é pelo seu comprimento de onda , porém ele pode ser expresso também em freqüência , o inverso do comprimento de onda.. A freqüência da Luz visível é mais propriamente referenciada como uma COR , e varia entre 430 trilhões de Hz  (luz vermelha) até  750 trilhões de Hz , (luz violeta). Como pode-se observar , os extremos da faixa visível de luz , são definidos pelo violeta (menor comprimento de onda) e pelo vermelho (maior comprimento de onda) . Abaixo do violeta (comprimentos inferiores a 400 nm) temos o  ultra-violeta (UV) , e acima do vermelho (comprimentos superiores a 700 nm) temos o infra-vermelho (IR) .

CONTROLE REMOTO

 O infra-vermelho ou IR hoje encontra inúmeras aplicações em "controles remotos" , que se utilizam de LEDs IR como transmissores de sinal . Como esta irradiação é invisível este sistema se torna bastante estável e imune a ruídos . Existem "tabelas standard" de codificação para operação em controles de diversos equipamentos eletrônicos , como : Radio , TV , VCR , DVD , etc. Conhecida por RC-5 (remote control) esta standard define todos os  comandos para serem utilizados nos aparelhos eletrônicos. O CI SAA3010 (28 pinos) da Philips Semiconductors é especificamente designado a gerar 2048 códigos de uso geral para controle de equipamentos eletrônicos da standard RC-5 . Ele permite a conexão de um teclado simples (contato único)  , e opera com baixas tensões de alimentação (2V ~ 7V) . Maiores detalhes podem ser obtidos diretamente do site do fabricante , em arquivo PDF.

 

RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA

A Luz Ultravioleta (UV) possue comprimentos de onde menores do que as da luz visível. Apesar dessas radiações serem "invisíveis ao olho humano, alguns insetos ( bumblebees), conseguem enxerga-la!

Os cientistas dividiram a porção do espectro das radiações UV em três regiões designadas por:  near ultraviolet (próximo),  far ultraviolet (distante) , e extreme ultraviolet (extremo). Estas regiões foram distinguidas pela quantidade de "radiação energética UV"  e pelo comprimento de onda da luz UV,  que esta relacionado a sua energia.

Identificada por NUV (near UV)  é a luz muito próxima das radiações "visíveis". As radiações EUV           ( extreme ultraviolet) , representam os raios X, e a de maior energia é a FUV (far UV) que situa-se entre as regiões NUV e EUV .

 

    QUEIMADURAS DE SOL

O Sol emite radiações dentro de todo esse espectro  eletromagnético , mas  são os comprimentos de onda ultravioleta os responsáveis pelas "queimaduras  de sol". Exemplo:  radiação EUV  de -171 Angstroms  (um Angstrom é equivalente a 10-10 metros) 

Apesar de algumas irradiações UV penetrarem na pela atmosfera da Terra , muitas delas são bloqueadas por vários gases como o OZÔNIO . Apesar deste bloqueio existir é importante lembrar que ele  é uma função de certos parâmetros : por exemplo existem dias que a penetração de radiações UV é maior  . É uma boa prática sempre seguir as recomendações para se proteger destas radiações .

 

O que podemos ver através da luz Ultravioleta?

O ser humano deve ser proteger para evitar  receber excessiva irradiação UV , mas para a comunidade cientifica , a busca por uma visão UV traz grandes descobertas . O desenvolvimento de telescópios ultravioleta e as fotos de satélite já ajudaram em inúmeras descobertas que seriam impossível  de se detectar pela luz normal.

As radiações UV encontram diversas aplicações nas áreas medicinais , artísticas , industriais , dentre elas:

    Esterilização

    Inspeção de materiais

    Cura de adesivos

    Eprom erase

    Iluminação de mural

    Cura por radiação

    Calorimetria (identificação de cores)

    Destruição de bactérias

 

REGULAMENTAÇÃO DO ESPECTRO - FCC

Nos Estados Unidos , uma comissão designada por FCC  - Federal Communications Commission define as atividades e freqüências que ficam regulamentadas para utilização organizada .As primeiras estações de rádio iniciaram em 1906 , mas  regulamentação da emissão de radio AM - na faixa de 550 Khz a 1700 Khz - ocorreu sòmente em 1920 .Este espectro inicial (baixa freqüência) pode ser considerado arbitrário e limitado basicamente pelos poucos recursos tecnológicos que existiam na época. A Televisão teve seu inicio em 1949  , com um milhão de aparelhos instalados , número este que cresceu para 10 milhões em 1951 , nos EUA .

Os ruídos estáticos das transmissões de radio AM , levaram ao desenvolvimento das transmissões de FM - intituladas na época por High-Fidelity (créditos a Edwin Armstrong - 1939) - cujas transmissões somente se tornaram populares a partir de 1960 . Hoje com o desenvolvimento de alto-falantes de alto rendimento e resposta de freqüência , e de circuitos eletrônicos e baixíssimo ruídos , a designação de HF é aplicada e uma série de equipamentos de áudio que exibem uma qualidade sonora incomparável .

LASER

A  luz LASER - radiação "coerente" na faixa visível ou invisível( IR / UV) , representa a mais atual tecnologia na produção de energia . Os diodos laser , "micropastilhas"  já estão presentes em muitos equipamentos  eletrônicos . 

ATENÇÃO - CUIDADOS COM A LUZ LASER !

A luz emitida por um diodo  LASER , ao contrario da luz de um  diodo  Led comum , exige  CUIDADOS  , pois pode provocar SERIAS lesões na vista . Como regra geral e absoluta EVITE observar direta ou indiretamente (espelhos , refletores) a irradiação laser mesmo a baixas potencias !. Os apontadores laser , hoje bastante comuns no mercado acessível a população também estão incluídos nesta classificação , sendo obrigatória a fixação da etiqueta de ALERTA sobre este tipo de radiação luminosa coerente  . Estes apontadores laser (diodo led laser) apesar da baixa potencia 3 a 5 miliwatts , 

NUNCA DEVEM SER OBSERVADOS direta ou indiretamente

 , pois podem causar sérios danos a retina !!

DIODO LED COMUM    X    DIODO LASER

Apesar da semelhança de atuação , um diodo LASER possue extrema sensibilidade com relação a CORRENTE MÁXIMA de excitação , a qual pode causar a "destruição instantânea" do componente (dead) mesmo quando aplicada por poucos microsegundos !! Isto decorre do fato de ser o diodo laser um dispositivo que opera com alta realimentação positiva. Basicamente sua estrutura é composta pela junção P-N de um material semicondutor (GaAs) em dimensões microscópicas , ladeadas por faces polidas que atuam como refletoras . Estas faces laterais pode sofrer danos permanentes quando da ocorrência de sobre excitação  . A temperatura da junção PN nunca deve ser ultrapassada de um determinado valor . Dai a necessidade de ser incluído no circuito um eficiente controle de realimentação que fixe a corrente de excitação dentro dos limites permitidos . Nesta aplicação os diodos laser com 3 terminais , dispõe do "receptor" dentro do mesmo invólucro do emissor , que atua como "retorno" da informação sobre a irradiação . 

ref: Epanorama.net/links

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