Vláknová optika je metoda dodávající světlo čirými, skleněnými dráty nebo vlákny. Světlo může cestovat těmito vlákny na velké vzdálenosti. Vlákno může přenášet světlo skrze zákruty, stejně jako měděný drát nese elektřinu. Vláknová optika může také přenášet informace pomocí světla, podobně jako měděné dráty přenášejí informace v elektrickém proudu. Studenti mohou pomocí předmětů pro domácnost ukázat základní principy vláknové optiky nebo pomocí pramenů z optických vláken předvést praktičtější použití optických vláken.
Vláknová optika na pečení
Mladí studenti mohou vytvořit základní ukázku toho, jak může sklo přenášet světlo pomocí baterky a skleněné pekáče. Položte skleněnou zapékací misku na rovný povrch a oblast ztmavte. Na jeden okraj doprovodné misky posuňte baterku nebo laserové ukazovátko dolů. Sledujte opačný okraj pekáče. Podívejte se, jak světlo cestuje dolů okrajem doprovodné misky, skrz spodní část okraje a nahoru protilehlý okraj.
Voda nese světlo
•••Jupiterimages / Comstock / Getty Images
Studenti mohou používat vodu jako prostředek k přenášení světla, podobně jako vlákna z optických vláken. Zabalte láhev s vodou do hliníkové fólie; ponechejte nerozbalené pouze dno a otvor lahve. Naplňte láhev vodou a poté oblast ztmavte. Když nakloníte láhev a vylijete vodu, prosvítejte přes dno lahve baterku. Proud vody bude osvětlen, jak vylévá z láhve.
Komunikujte se světlem
Studenti mohou předvést, jak skutečné vláknové optické prameny mohou nést světlo směrově. Vytvořte elektrický obvod skládající se z baterie, vypínače a světelné diody (LED). Připojte elektrické vedení tak, aby LED svítila, když je spínač sepnutý. Připojte kabel optického vlákna k LED. Ohněte kabel různými způsoby a protáhněte jej překážkami nebo kolem nich, poté předveďte, jak je světlo z LED vyzařováno z konce kabelu z optických vláken.
Degradace signálu
Další myšlenkou vědeckého projektu je srovnání aplikací z optických vláken za různých podmínek. Připojte zdroj zvuku s optickými výstupy k reproduktorům pomocí kabelů z optických vláken. Kabely určené pro tuto aplikaci se nazývají kabely TOSLINK. Kabel TOSLINK vystavte různým teplotám, chladu, vibracím nebo jiným podmínkám. Porovnejte zvukový výstup z experimentálního kabelu TOSLINK s výstupem zvuku z kabelu TOSLINK za normálních provozních podmínek,