Šķiedru optika ir metode, kā gaismu piegādāt caur caurspīdīgām, stikla stieplēm vai šķiedrām. Gaisma var pārvietoties pa šīm šķiedrām lielos attālumos. Šķiedra var nest gaismu caur pagriezieniem tāpat kā vara stieple nes elektrību. Šķiedru optika var arī izmantot gaismu informācijas pārnēsāšanai, līdzīgi kā vara vadi nes informāciju elektriskajā strāvā. Studenti var izmantot sadzīves priekšmetus, lai parādītu šķiedru optikas pamatprincipus, vai izmantot šķiedru optikas pavedienus, lai parādītu praktiskāku šķiedru optikas lietojumu.
Trauku šķiedru optikas cepšana
Jaunie studenti var izveidot pamatdemonstrējumu par to, kā stikls var transportēt gaismu ar lukturīti un stikla cepšanas trauku. Novietojiet stikla cepšanas trauku uz līdzenas virsmas un aptumšojiet vietu. Spīdiet zibspuldzi vai lāzera rādītāju uz vienas pamatnes trauka malas. Ievērojiet cepšanas trauka pretējo malu. Skatiet, kā gaismas ceļojumi pa aizmugures trauka apmali, caur apmales dibenu un uz augšu pretējā malā.
Ūdens nes gaismu
•••Jupiterimages / Comstock / Getty Images
Studenti var izmantot ūdeni kā transportlīdzekli gaismas pārvadāšanai, līdzīgi kā optisko šķiedru pavedieni. Aptiniet ūdens pudeli alumīnija folijā; atstājiet neiesaiņotu tikai pudeles dibenu un atveri. Piepildiet pudeli ar ūdeni, pēc tam aptumšojiet vietu. Spodrinot kabatas lukturi caur pudeles dibenu, noliecot pudeli, lai izlej ūdeni. Ūdens straume tiks izgaismota, kad tā izlej no pudeles.
Sazinieties ar gaismu
Studenti var parādīt, kā faktiskie optisko šķiedru virzieni var nest gaismu virzienā. Izveidojiet elektrisko ķēdi, kas sastāv no akumulatora, slēdža un gaismas diodes (LED). Pievienojiet elektroinstalāciju tā, lai gaismas diode iedegtos, kad slēdzis ir aizvērts. Pievienojiet optiskās šķiedras kabeli LED. Saliekiet kabeli dažādos veidos un virziet to pa šķēršļiem vai ap tiem, pēc tam parādiet, kā gaismas diode tiek izstarota no optiskās šķiedras kabeļa gala.
Signāla pasliktināšanās
Vēl viena zinātnes projekta ideja ir salīdzināt optisko šķiedru lietojumus dažādos apstākļos. Pievienojiet audio avotu ar optiskām izejām skaļruņiem, izmantojot optiskās šķiedras kabeļus. Kabeļus, kas paredzēti šai lietošanai, sauc par TOSLINK kabeļiem. Pakļaujiet TOSLINK kabeli dažādiem karstuma, aukstuma, vibrācijas vai citiem apstākļiem. Normālos darbības apstākļos salīdziniet audio izeju no eksperimentālā TOSLINK kabeļa ar audio izeju no TOSLINK kabeļa,