Οι οπτικές ίνες είναι μια μέθοδος παροχής φωτός μέσω διαυγών γυάλινων συρμάτων ή ινών. Το φως μπορεί να διασχίσει αυτές τις ίνες σε μεγάλες αποστάσεις. Η ίνα μπορεί να μεταφέρει φως μέσω στροφών και στροφών όπως το σύρμα χαλκού που μεταφέρει ηλεκτρισμό. Οι οπτικές ίνες μπορούν επίσης να χρησιμοποιούν φως για τη μεταφορά πληροφοριών, όπως τα χάλκινα καλώδια που μεταφέρουν πληροφορίες σε ηλεκτρικό ρεύμα. Οι μαθητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν είδη οικιακής χρήσης για να δείξουν τις βασικές αρχές των οπτικών ινών ή να χρησιμοποιήσουν σκέλη οπτικών ινών για να επιδείξουν πιο πρακτικές χρήσεις οπτικών ινών.
Οπτικές ίνες ψησίματος
Οι νέοι μαθητές μπορούν να δημιουργήσουν μια βασική επίδειξη για το πώς το γυαλί μπορεί να μεταφέρει φως με ένα φακό και ένα γυάλινο ταψί. Τοποθετήστε ένα γυάλινο ταψί σε επίπεδη επιφάνεια και σκουπίστε την περιοχή. Λάμψτε ένα φακό ή δείκτη λέιζερ κάτω σε ένα χείλος του πιάτου στήριξης. Παρατηρήστε το αντίθετο χείλος του ταψιού. Δείτε πώς το το φως ταξιδεύει κάτω από το χείλος της πλάκας στήριξης, μέσω του κάτω μέρους της ζάντας και μέχρι το αντίθετο χείλος.
Το νερό φέρνει φως
•••Jupiterimages / Comstock / Getty Images
Οι μαθητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν το νερό ως όχημα για να μεταφέρουν φως, σαν σκέλη οπτικών ινών. Τυλίξτε ένα μπουκάλι νερό σε αλουμινόχαρτο. αφήστε μόνο το κάτω μέρος και το άνοιγμα της φιάλης ξετυλιγμένο. Γεμίστε το μπουκάλι με νερό και μετά σκουπίστε την περιοχή. Λάμψτε έναν φακό στο κάτω μέρος της φιάλης καθώς αναποδογυρίζετε το μπουκάλι για να ρίξετε το νερό. Η ροή του νερού θα φωτιστεί καθώς χύνεται από το μπουκάλι.
Επικοινωνήστε με το φως
Οι μαθητές μπορούν να δείξουν πώς οι πραγματικοί κλώνοι οπτικών ινών μπορούν να μεταφέρουν το φως κατευθυντικά. Δημιουργήστε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα που αποτελείται από μια μπαταρία, έναν διακόπτη και μια δίοδο εκπομπής φωτός (LED). Συνδέστε την ηλεκτρική καλωδίωση έτσι ώστε το LED να ανάβει όταν ο διακόπτης είναι κλειστός. Συνδέστε ένα καλώδιο οπτικών ινών στο LED. Λυγίστε το καλώδιο με διαφορετικούς τρόπους και δρομολογήστε το μέσα ή γύρω από εμπόδια και, στη συνέχεια, δείξτε πώς εκπέμπεται το φως από το LED από το άκρο του καλωδίου οπτικών ινών.
Υποβάθμιση σήματος
Μια άλλη ιδέα για ένα επιστημονικό έργο είναι η σύγκριση εφαρμογών οπτικών ινών υπό διαφορετικές συνθήκες. Συνδέστε μια πηγή ήχου με οπτικές εξόδους σε ηχεία χρησιμοποιώντας καλώδια οπτικών ινών. Τα καλώδια που έχουν σχεδιαστεί για αυτήν την εφαρμογή ονομάζονται καλώδια TOSLINK. Υποβάλετε το καλώδιο TOSLINK σε διαφορετικές θερμοκρασίες, κρύο, δόνηση ή άλλες συνθήκες. Συγκρίνετε την έξοδο ήχου από το πειραματικό καλώδιο TOSLINK με την έξοδο ήχου από ένα καλώδιο TOSLINK υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας,
