Questão 51088

(UNICAMP - 2008 - 2 fase - Questão 7)

A informação digital de um CD é armazenada em uma camada de gravação que reside abaixo de uma camada protetora, composta por um plástico de 1,2 mm de espessura. A leitura da informação é feita através de um feixe de laser que passa através de uma lente convergente e da camada protetora para ser focalizado na camada de gravação, conforme representa a figura abaixo. Nessa configuração, a área coberta pelo feixe na superfície do CD é relativamente grande, reduzindo os distúrbios causados por riscos na superfície.

a) Considere que o material da camada de proteção tem índice de refração n = 1,5, e que o ângulo de incidência do feixe é de 30^o em relação ao eixo normal à superfície do CD. Usando a Lei de Snell, n₁ senθ₁ = n₂ senθ₂ , calcule o raio R do feixe na superfície do CD. Considere R = 0 no ponto de leitura.

b) Durante a leitura, a velocidade angular de rotação do CD varia conforme a distância do sistema ótico de leitura em relação ao eixo de rotação. Isso é necessário para que a velocidade linear do ponto de leitura seja constante. Qual deve ser a razão entre a velocidade angular de rotação do CD quando o sistema ótico está na parte central, de raio r₁ = 2,0 cm, e velocidade angular de rotação do CD quando o mesmo está na parte externa, de raio r₂ = 10 cm?