Feixe colimado

Mai 15, 2021
admin

LasersEdit

A luz laser de gás ou cristal é altamente colimada porque é formada numa cavidade óptica entre dois espelhos paralelos que restringem a luz a um caminho perpendicular às superfícies dos espelhos. Na prática, os lasers a gás podem utilizar espelhos côncavos, espelhos planos, ou uma combinação de ambos. A divergência de feixes de laser de alta qualidade é geralmente inferior a 1 miliradiano (3,4 arcmin), e pode ser muito menor para feixes de grande diâmetro. Os díodos laser emitem menos luz colimada devido à sua curta cavidade e, portanto, uma colimação mais elevada requer uma lente colimadora.

Luz sincrotrãoEditar

Luz sincrotrão é muito bem colimada. Ela é produzida por elétrons relativistas de flexão (ou seja, aqueles que se movem a velocidades relativistas) em torno de uma pista circular. Quando os elétrons estão em velocidades relativísticas, a radiação resultante é altamente colimada, um resultado que não ocorre em velocidades mais baixas.

Fontes DistantesEditar

A luz das estrelas (que não o Sol) chega à Terra precisamente colimada, porque as estrelas estão tão distantes que não apresentam um tamanho angular detectável. No entanto, devido à refração e turbulência na atmosfera terrestre, a luz das estrelas chega ligeiramente não colimada ao solo com um diâmetro angular aparente de cerca de 0,4 segundos de arco. Os raios de luz directos do Sol chegam à Terra não-colimados em meio grau, sendo este o diâmetro angular do Sol tal como visto da Terra. Durante um eclipse solar, a luz do Sol torna-se cada vez mais colimada à medida que a superfície visível encolhe até uma fina lua crescente e finalmente um pequeno ponto, produzindo os fenómenos de sombras e faixas de sombra distintas.

Lentes e espelhosEditar

Um exemplo de lente de colimação óptica.

Um espelho parabólico perfeito trará os raios paralelos a um foco num único ponto. Inversamente, uma fonte pontual no foco de um espelho parabólico produzirá um feixe de luz colimada criando um Colimador. Uma vez que a fonte precisa ser pequena, tal sistema óptico não pode produzir muita potência óptica. Espelhos esféricos são mais fáceis de fazer do que espelhos parabólicos e são frequentemente usados para produzir aproximadamente luz colimada. Muitos tipos de lentes também podem produzir luz colimada a partir de fontes pontiagudas.

Sistema de exibição em simuladores de vôo que usam luz colimadaEditar

Diagrama de um sistema de exibição de luz colimada, como visto do lado de um simulador de vôo

Este princípio é usado em simuladores de vôo completo (FFS), que têm sistemas especialmente projetados para exibir imagens da cena Out-The-Window (OTW) para os pilotos na cabine da réplica da aeronave.

Em aeronaves onde dois pilotos estão sentados lado a lado, se as imagens OTW fossem projectadas em frente dos pilotos num ecrã, um piloto veria a vista correcta mas o outro veria uma vista onde alguns objectos na cena estariam em ângulos incorrectos.

Para evitar isto, são usadas ópticas colimadas no sistema de exibição visual do simulador de modo a que a cena OTW seja vista por ambos os pilotos num foco distante em vez da distância focal de um ecrã de projecção. Isto é conseguido através de um sistema óptico que permite que a imagem seja vista pelos pilotos num espelho que tem uma curvatura vertical, a curvatura permitindo que a imagem seja vista a um foco distante por ambos os pilotos, que então vêem essencialmente a mesma cena OTW sem quaisquer distorções. Como a luz que chega ao ponto de visão de ambos os pilotos é de ângulos diferentes ao campo de visão dos pilotos devido a diferentes sistemas de projecção dispostos num semi-círculo acima dos pilotos, todo o sistema de visualização não pode ser considerado como uma visualização colimada, mas sim um sistema de visualização que utiliza luz colimada.

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado.