Televisão - Do Tubo ao Plasma.

Bolsista: Wanderley Almeida

Olá Caros leitores! Em nossa ultima matéria falamos sobre o plasma e sua constituição, e por que ele é considerado o quarto estado da matéria. Como prometido vamos descobrir como funciona uma TV de plasma. Mas de inicio vamos entender como surgiu e desenvolveu a televisão, aparelho que está presente em praticamente todos os lares do mundo.

No decorrer desta matéria você irá perceber que existe muita química relacionada tanto na confecção dos materiais que compõem sua televisão, quanto no funcionamento do seu aparelho de TV e não importa se é ultima geração ou aquela grande caixa de madeira da década de 1980.

         A palavra televisão é derivada do grego (tele – distancia) e do latim (visione – visão), CASTRO (2010).  A possibilidade de envio de imagens a longa distancia já era estudada em meados do século XIX. Os avanços científicos que ocorreram nesta época principalmente nos campos da matemática, física e química possibilitaram em que em 1842, Alexander Baim obtivesse êxito na execução de um projeto de envio de imagem de modo telegráfico, SOUSA (2015).

        Em 1873 foi comprovado que o selênio (Se) era capaz de transformar energia luminosa em energia elétrica, então, já se podia imaginar um aparelho elétrico que pudesse receber e transmitir imagens, ou seja, a televisão. Mas esse termo “Televisão” só foi introduzido no Congresso Internacional de Eletricidade de 1900 por Constantin Perskyi.

Em 1920 John Baird conseguiu montar o primeiro protótipo de um aparelho de TV com alto grau de nitidez, (veja a figura 1). No fim da década de 1920, a RCA (Radio Corporation of American), contrata Vladimir Worikin, com a intenção de produzir televisores em escala industrial. Worikin que havia acabado de desenvolvido o iconoscópio (conversor de imagens óticas).  Em 1945, tem inicio a fabricação em serie de Tv’s, com o lançamento da Orticon, marca do primeiro modelo de televisores fabricados pela RCA.

                FIGURA 1: John Loggie Baird e seu protótipo de televisor (1920).

Fonte: Site: http://elsoldelaflorida.com/

Para falarmos do funcionamento das “Tv’s de plasma”, precisamos primeiro entender o mecanismo de funcionamento dos televisores CRT (tubo de raios catódicos), que mesmo com o surgimento de novas tecnologias continua sendo encontrada na maioria das residências no mundo, BRAIM (2012).

           Você deve esta se perguntando “o que vem a ser esse tal tubo de raios catódicos?” Com certeza já ouviu seu professor (a) de química do ensino médio falar sobre o assunto e nem se lembra. Em 1875 o físico William Crookes colocou gás numa ampola de vidro com uma pressão muito baixa e submeteu esse gás a enormes voltagens surgindo emissão de luz (raios), FELTRE (2004). Segundo LISBOA (2010), anos mais tarde John Thomson, aquele mesmo que propôs o modelo atômico parecido com um pudim de passas, consegue explicar que mesmo sendo invisíveis esses raios eram detectados ao colidir com material fluorescente contidos na ampola, que possuíam massa e carga elétrica negativa, pois, sempre partiam do cátodo (polo negativo) para o ânodo (polo positivo), essas partículas mais tarde receberam o nome de elétrons. Veja a figura 2.

            

FIGURA 2: Ampola de raios catódicos.         

 Fonte: Imagens do Google.com

           Agora que você relembrou um pouco do conceito sobre raios catódicos, podemos seguir em frente. As Tv`s com tecnologia CRT são constituídas basicamente das seguintes partes: O canhão eletrônico (Cátodo e ânodo), um par de bobinas e a tela, como mostrado na figura 3.

FIGURA 3: Tubo de raios catódicos (tubo de imagem das Tv`s ).   

Fonte: eletronicaegames.com

           Como mostrado na figura acima o cátodo emite os elétrons (feixe de elétrons), o ânodo atrai os elétrons emitidos pelo cátodo ao ser aquecido por uma corrente elétrica, o feixe de elétrons percorre o tubo no vácuo em altíssima velocidade até chegar à outra extremidade do tubo, a tela, passando primeiro pelas bobinas que geram o campo magnético responsável pela deflexão (distorção) desse feixe de elétrons, direcionando esses elétrons por toda a tela da televisão. BARBOSA e SILVA (2011). 

            Mas se o que chega a tela da Tv são os elétrons, e os elétrons por sua vez são invisíveis, como conseguimos ver as imagens?

            A tela da TV é revestida por uma fina camada do elemento químico Fosforo (P). O Fosforo quando exposto a radiação, como nesse caso bombardeado pelo feixe de elétrons, emite luz visível com cor característica, assim, é formada a imagem. No caso da TV colorida são utilizados três tipos de Fosforo: um para a luz azul, outro para a luz vermelha e o ultimo para luz verde, todas as outras cores que conseguimos ver são variações dessas três cores.

O funcionamento da TV de plasma não difere tanto das CRT`s, visto que, o principio básico dessa tecnologia é iluminar pequenas luzes fluorescentes para assim formar a imagem, FREITAS (2010).

Uma imagem qualquer é formada por minúsculas partes, pequenos quadrados coloridos, são o que chamamos de pixels. Quanto maior o número de pixels preenchidos numa imagem, melhor será sua resolução (qualidade).

Nos televisores de plasma e LCD (display de cristal liquido), assim como nas antigas CRT`s, o Fosforo (P) é o responsável pela emissão da luz visível (imagem). Cada pixel que forma a tela de plasma ou LCD é revestido por 3 tipos de Fosforo: verde, azul e vermelho, a variação dessas cores produz todas as cores do espectro visível.

            O plasma é composto por íons livres (átomos com cargas elétricas positivas ou negativas) e elétrons livres. Em condições normais a carga do plasma é neutra, pois, os elétrons livres equilibram as cargas dos íons que possuem carga positiva. Mas ao introduzir grande quantidade de elétrons livres por meio de corrente elétrica, a situação muda radicalmente. Os elétrons livres colidem com os átomos (íons), devido às colisões outros elétrons soltam-se dos átomos, estas colisões excitam os átomos no plasma fazendo que esses liberem fótons (luz) de energia, veja a figura a baixo.

                                                       FIGURA 4: Estado excitado do átomo.

Fonte: Imagens Google.com

            Como mostrado na figura 4, quando um elétron de um átomo absorve energia ele fica excitado, ocorrendo um salto quântico, ou seja, o elétron sai do seu estado fundamental para um nível de maior energia, ao retornar á seu estado fundamental o elétron libera a energia que havia absorvido em forma de fóton (luz). Os fótons podem ser visíveis ou não, dependendo da região do espectro que alcançar. LISBOA (2010).  

O plasma que compõem a TV de plasma são o Xenônio (Xe) e o Neônio (Ne), estes elementos químicos quando excitados liberam fótons principalmente na faixa do ultravioleta (invisível ao olho humano).

Muito se desenvolveu a televisão á partir da invenção de Baird, com novos estudos científicos novas tecnologias e materiais foram sendo criados aumentando a variedade de modelos de aparelhos e a qualidade de imagem e som. PINTO (2015). Veja as imagens abaixo: 

FIGURA 5: Modelo de aparelhos de Tv ate 1940.

 

Fonte: Imagens do Google

FIGURA 6: Televisor curvo (2014)        

 Fonte: Site: www.guiadastecnologias.com

REFERENCIAS

CASTRO, Amélia Hamze – A Televisão e Sua Influencia. <http://educador.brasilescola.com/trabalho-docente/a-televisao-sua-influencia.htm> acessado dia 10/09/2015 às 16h12min.

SOUSA, Rainer Gonçalves – A Invenção da Televisão. Site: <http://www.historiadomundo.com.br/idade-contemporanea/a-invencao-da-televisao.htm>

PINTO, Tales Dos Santos. "Breve História da televisão"; Brasil Escola. Disponível em <http://www.brasilescola.com/historiag/breve-historia-televisao.htm>. Acessado dia 20/09/2015 às 15h35min.

PALMA, Vanessa C. Casotti Ferreira da - A Influência da TV na Sociedade. Vanessa C. Casotti Ferreira da Palma e Paulo Vinicius Soares. Disponível em <http://folhanoroeste.blogspot.com.br/2013/04/a-influencia-da-tv-na-sociedade.html> acessado no dia 30 / 09 / 2015, às 14h 15min.

FELTRE, Ricardo. Química Geral, vol. 1 / Ricardo Freltre. 6. ed. São Paulo: Moderna, 2004.

LISBOA, Júlio Cezar Foschini – Química 1/ Ser Protagonista. 1. Ed. São Paulo: Edições SM, 2010.

BARBOSA, Gustavo Adolpho Souteras – Eletrônica e Games, 2011. Disponível no Site: <http://eletronicaegames.blogspot.com.br/> acessado dia 21/09/2015 às 19h34min.

BRAIM, Marshall - How Stuff Works Como Tudo Funciona disponível no Site: <http://tecnologia.hsw.uol.com.br/televisao.htm>.

FREITAS, Marcelo de Souza – Televisores e Monitores de Plasma e LCD. Disponível em: <http://www.midiacom.uff.br/~debora/fsmm/trab-2006-2/plasma.pdf>       acessado dia 18/08/2015.

SILVA, Domiciliano Corres Marques – A Televisão CRT, Disponível no Site: <http://www.alunosonline.com.br/fisica/a-televisao-crt.htm> acessado dia 21/09/2015 às 18h30min.