Como funciona um disco compacto (CD)?
Os dados em um CD são codificados com a ajuda de um feixe de laser que grava pequenas indentações (ou solavancos, se você quiser) em sua superfície. Uma colisão, na terminologia de CD, é conhecida como umpoçoe representa o número 0. Da mesma forma, a falta de colisão (conhecida comoterra) representa o número 1.
Alguns anos atrás, quando as unidades flash USB e a computação em nuvem não se tornaram tão populares quanto hoje, os dados foram armazenados e recuperados principalmente com a ajuda de CDs. Os discos redondos brilhantes, até hoje, são conhecidos por sua capacidade de armazenar dados na ordem de algumas centenas de megabytes para alguns gigabytes.
CDs e DVDs podem conter muita informação. (Crédito da foto: flickr)
No entanto, um dos maiores desafios com os CDs é a sua superfície delicada e lisa, facilmente arranhada se não for tratada com o maior cuidado. Rachaduras e arranhões na superfície de um disco dificultam severamente a capacidade de armazenar dados, e também dificulta o reprodutor de CD tentando recuperar os dados armazenados.
Mas por que exatamente isso acontece? Por que os CDs gravados são mais difíceis de ler / acessar?
Antes de chegar a isso, é imperativo que entendamos primeiro como funciona um CD.
Como funciona um CD?
Um CD geralmente é de cerca de 12 centímetros (4,5 polegadas) de diâmetro e consiste em algumas camadas circulares finas que estão conectadas uma sobre a outra.
Várias camadas de um CD (Photo Credit: Pbroks13 / Wikimedia Commons)
A maioria de um CD é composto por um plástico chamadopolicarbonato. A camada inferior é uma camada de policarbonato onde os dados são codificados usando pequenos solavancos na superfície. Acima desta camada é uma camada reflexiva, que é tipicamente feita de alumínio (o ouro também é usado, embora bastante raramente).
Acima da camada reflexiva é uma camada protetora de laca e plástico, que protege as camadas abaixo. A obra de arte ou o rótulo é impresso na camada de laca (ou seja, no topo do CD) através de impressão offset ou de serigrafia.
CDs armazenam informações digitalmente, ou seja, com a ajuda de milhões de 1s e 0s. Os dados em um CD são codificados com a ajuda de um feixe de laser que grava pequenas indentações (ou solavancos, se você quiser) em sua superfície. Uma colisão, na terminologia do CD, é conhecida como umpoçoe representa o número 0. Da mesma forma, a falta de uma colisão (conhecida comoterra) representa o número 1. Portanto, um raio laser pode codificar os dados necessários em um compacto Disco usando poços e terras (0 e 1, respectivamente).
Agora que você sabe como um CD está codificado com dados, vamos dar uma olhada em como um leitor de CD realmente lê os dados armazenados.
Como funciona um CD player?
Existem dois componentes principais dentro de um CD player que ajuda a ler um CD: um pequeno raio laser (conhecido como laser de diodo semicondutor) e um detector de luz eletrônica (basicamente, uma minúscula célula fotoelétrica). Quando liga o leitor de CD, um motor elétrico dentro do player faz com que o CD gire a uma velocidade muito alta (a borda externa roda a200 RPM, enquanto a borda interna gira a 500 RPM).
A fonte do raio laser dentro do leitor liga e varreia ao longo de uma faixa do centro do disco para a borda externa. Ele concentra um feixe de onda (infravermelho próximo) de 780 nm através da parte inferior do disco compacto. Quando o feixe cai sobre uma terra (1), ele reflete para trás, mas quando o feixe cai sobre um poço (0), ele se dispersa.
Quando a fotocélula detecta a luz refletida, entende que o laser deve ter encontrado uma terra e, por sua vez, envia um sinal para um circuito que produz o número 1. Da mesma forma, quando não detecta luz, (corretamente) determina que existe Um poço nesse local, de modo que o circuito gera o número 0. Desta forma, a fotocélula usa as mudanças de intensidade do feixe refletido para determinar se há 1 ou 0 no disco.
Todos os tipos de informações digitais podem ser armazenados com a ajuda de 0s e 1s. (Foto Crédito: Pixabay)
Por que é difícil para um leitor de CD ler o conteúdo de um CD arranhado?
Os dados em um disco CD / DVD / Blu-Ray não estão presentes na superfície brilhante, mas sim na camada de policarbonato perto da parte inferior do disco. Conforme mencionado anteriormente, um reprodutor de CD tem um raio laser que reflete / destrói a parte inferior, dependendo se ele cair em uma terra / poço. Os entalhes na superfície de um disco são muito, muito pequenos, e é por isso que arranhões e rachaduras estragam a maneira como a luz salta da superfície do CD.
(Foto Crédito: Flickr)
Basicamente, quando o laser cai em uma área riscada, ele invariavelmente dispersa, mesmo que não haja uma colisão naquele local específico. Conseqüentemente, a fotocélula retransmite informações falsas ao circuito elétrico, o que torna difícil para o leitor de CD ler os dados corretamente.
No entanto, arranhões não tornam necessariamente um CD inútil. Existe alguma correção de erro na forma como os dados são codificados em um CD, o que garante que arranhões menores na superfície do disco não tornarão o CD ilegível. É somente quando os arranhões são graves, ou se o CD está quebrado, que os reprodutores de CD / DVD não poderão lê-lo.
Referências:
- Universidade Estadual da Flórida
- Demonstrações de Física – Universidade de São Francisco
- Instituto de Tecnologia de Massachusetts
