סיבים אופטיים היא שיטה להעברת אור דרך חוטי זכוכית שקופים או סיבים. אור יכול לנוע דרך הסיבים הללו למרחקים ארוכים. הסיבים יכולים לשאת אור בפיתולים בדיוק כמו שחוט נחושת נושא חשמל. סיבים אופטיים יכולים גם להשתמש באור לנשיאת מידע, בדומה לחוטי נחושת הנושאים מידע בזרם חשמלי. סטודנטים יכולים להשתמש בחפצים ביתיים כדי להראות את העקרונות הבסיסיים של סיבים אופטיים, או להשתמש בגדילי סיבים אופטיים כדי להדגים שימושים שימושיים יותר בסיבים אופטיים.
אפיית סיבים אופטיים
תלמידים צעירים יכולים ליצור הדגמה בסיסית כיצד זכוכית יכולה להעביר אור עם פנס ותבנית אפייה מזכוכית. הניחו תבנית אפייה מזכוכית על משטח ישר והכהו את האזור. הברק פנס או מצביע לייזר כלפי מטה אל שפה אחת של צלחת הגיבוי. שימו לב לשפה הנגדית של תבנית האפייה. ראה כיצד ה נסיעות קלות במורד שולי כלי הגיבוי, דרך תחתית השפה ובמעלה השפה הנגדית.
מים נושאים אור
•••Jupiterimages / Comstock / Getty Images
סטודנטים יכולים להשתמש במים כרכב להובלת אור, בדומה לחוטים של סיבים אופטיים. עוטפים בקבוק מים בנייר אלומיניום; השאירו רק את החלק התחתון ואת פתח הבקבוק לא עטוף. מלא את הבקבוק במים ואז החשיך את האזור. להאיר פנס בתחתית הבקבוק כשאתה מפנה את הבקבוק לשפוך את המים. זרם המים יואר כשהוא נשפך מהבקבוק.
לתקשר עם אור
סטודנטים יכולים להדגים כיצד גדילי סיבים אופטיים בפועל יכולים לשאת אור בכיוון. צור מעגל חשמלי המורכב מסוללה, מתג ודיודת פולטת אור (LED). חבר את החיווט החשמלי כך שהנורית תידלק כאשר המתג סגור. חבר כבל סיב אופטי לד. כופף את הכבל בדרכים שונות ונתב אותו דרך מכשולים או סביבו, ואז הדגים כיצד האור מהנורית נפלט מקצה כבל הסיב האופטי.
פירוק אותות
רעיון נוסף לפרויקט מדעי הוא השוואה בין יישומי סיבים אופטיים בתנאים שונים. חבר מקור שמע עם יציאות אופטיות לרמקולים באמצעות כבלים סיביים. הכבלים המיועדים ליישום זה נקראים כבלים TOSLINK. הכניס את כבל TOSLINK לתנאים שונים לחום, קור, רטט או תנאים אחרים. השווה את פלט השמע מכבל TOSLINK הניסוי לפלט שמע מכבל TOSLINK בתנאי הפעלה רגילים,