Refletor de canto - Corner reflector

Um reflector de canto é um retro-reflector constituído por três mutuamente perpendiculares , que intersecta uma superfície plana, o que reflecte as ondas directamente para a fonte, mas traduzido . As três superfícies que se cruzam costumam ter formas quadradas. Refletores de canto de radar feitos de metal são usados ​​para refletir as ondas de rádio de conjuntos de radar . Refletores ópticos de canto, chamados de cubos de canto ou cantos de cubo , feitos de prismas de vidro de três lados , são usados ​​em topografia e alcance a laser .

Princípio

Princípio de funcionamento de um refletor de canto

O raio de entrada é refletido três vezes, uma vez para cada superfície, o que resulta em uma reversão de direção. Para ver isso, os três vetores normais correspondentes dos lados perpendiculares dos cantos podem ser considerados para formar uma base (um sistema de coordenadas retangulares ) ( x , y , z ) na qual representar a direção de um raio de entrada arbitrário, [ a ,  b ,  c ] . Quando o raio reflete do primeiro lado, digamos x , o componente x do raio , a , é revertido para - a enquanto os componentes y e z não são alterados, resultando em uma direção de [- a ,  b ,  c ] . Da mesma forma, quando refletido do lado y e finalmente do lado z , os componentes b e c são invertidos. Portanto, a direção do raio vai de [ a ,  b ,  c ] para [- a ,  b ,  c ] para [- a , - b ,  c ] para [- a , - b , - c ] , e sai do canto refletor com todos os três componentes de direção exatamente invertidos. A distância percorrida, em relação a um plano normal à direção dos raios, também é igual para qualquer raio que entra no refletor, independentemente do local onde ele reflete primeiro.

Animação mostrando os raios refletidos em um canto de um cubo (princípio do refletor de canto).

No radar

Refletores de canto usados ​​em radar
Um refletor de canto de radar (objeto em forma de diamante) no mastro de um iate. Observe que este foi implantado incorretamente; para melhor refletir o radar de superfície, ele deve ser implantado na configuração chamada de "captura de chuva", de modo a apresentar um canto interno conforme mostrado na imagem de "teste de radar".
Uma bóia na baía de San Diego . Placas de metal próximas aos refletores de canto de forma superior para refletir os sinais de radar.
Um refletor de canto para teste de radar
Um multirefletor no local de teste de Nevada usado como alvo de radar para simulação de bombardeio nuclear

Os refletores de canto do radar são projetados para refletir as ondas de rádio de micro- ondas emitidas pelos conjuntos de radar de volta para a antena do radar. Isso faz com que eles mostrem um forte "retorno" nas telas do radar. Um refletor de canto simples consiste em três placas de metal condutor ou superfícies de tela em ângulos de 90 ° entre si, unidas umas às outras nas bordas, formando um "canto". Estes refletem as ondas de rádio que vêm da frente deles paralelamente ao feixe de entrada. Para criar um refletor de canto que refletirá as ondas de radar vindas de qualquer direção, 8 refletores de canto são colocados costas com costas em forma de octaedro (diamante). As superfícies refletoras devem ser maiores do que vários comprimentos de onda das ondas de rádio para funcionar.

Na navegação marítima são colocados em contrafortes de pontes , bóias , navios e, principalmente, botes salva-vidas , para garantir que estes apareçam fortemente nas telas de radar dos navios. Os refletores de canto são colocados nos mastros da embarcação a uma altura de pelo menos 4,6 m (15 pés) acima do nível do mar (dando-lhes uma distância de horizonte mínima aproximada de 8 quilômetros ou 4,5 milhas náuticas ). O radar marítimo usa micro - ondas de banda X com comprimentos de onda de 2,5–3,75 cm (1–1,5 polegadas), então pequenos refletores com menos de 30 cm (12 polegadas) de diâmetro são usados. Na navegação de aeronaves, refletores de canto são instalados nas pistas rurais , para que apareçam no radar da aeronave.

Em ótica

Refletor de cubo de canto
Apollo 15 Lunar Laser Ranging RetroReflector (LRRR) instalado na Lua

Em óptica , os refletores de canto normalmente consistem em três espelhos ou faces de prisma reflexivo que retornam um feixe de luz incidente na direção oposta. Em levantamento topográfico , prismas retrorrefletores são comumente usados ​​como alvos para medição de distâncias eletrônicas de longo alcance usando uma estação total .

Cinco matrizes de refletores ópticos de canto foram colocados na Lua para uso em experimentos de Lunar Laser Ranging observando o tempo de vôo de um laser para medir a órbita da Lua com mais precisão do que era possível antes. Os três maiores foram colocados pela NASA como parte do programa Apollo , e a União Soviética construiu dois menores nos rovers Lunokhod .

Luzes traseiras de automóveis e bicicletas são moldadas com conjuntos de pequenos refletores de canto, com diferentes seções orientadas para a visualização de diferentes ângulos. A tinta refletiva para visibilidade à noite geralmente contém grânulos esféricos retrorrefletivos . Plástico fino com estruturas refletoras de canto microscópicas pode ser usado como fita adesiva , em placas ou costurado ou moldado em roupas .

Outros exemplos

Refletores de canto também podem ocorrer acidentalmente. Os blocos de torres com varandas costumam ser refletores de canto acidentais para o som e retornam um eco distinto para um observador que faz um ruído agudo, como um aplauso, nas proximidades. Da mesma forma, na interpretação do radar, um objeto que tem múltiplas reflexões de superfícies lisas produz um retorno de radar de magnitude maior do que se poderia esperar do tamanho físico do objeto. Esse efeito foi usado no ADM-20 Quail , um pequeno míssil que tinha a mesma seção transversal do radar que um B-52 .

Veja também

Referências

links externos