Światłowody to metoda dostarczania światła przez przezroczyste, szklane przewody lub włókna. Światło może podróżować przez te włókna na duże odległości. Światłowód może przenosić światło przez skręty i skręty, tak jak drut miedziany przenosi prąd. Światłowody mogą również wykorzystywać światło do przenoszenia informacji, podobnie jak przewody miedziane przenoszą informacje w prądzie elektrycznym. Uczniowie mogą używać artykułów gospodarstwa domowego, aby pokazać podstawowe zasady światłowodów, lub użyć pasm światłowodowych, aby zademonstrować bardziej praktyczne zastosowania światłowodów.
Światłowodowe naczynia do pieczenia
Młodzi uczniowie mogą stworzyć podstawową demonstrację, w jaki sposób szkło może przenosić światło za pomocą latarki i szklanego naczynia do pieczenia. Umieść szklane naczynie do pieczenia na płaskiej powierzchni i przyciemnij obszar. Poświeć latarką lub wskaźnik laserowy na jedną krawędź talerza. Obserwuj przeciwległy brzeg naczynia do pieczenia. Zobacz, jak lekkie podróże w dół krawędzi talerza do pieczenia, przez spód krawędzi i w górę po przeciwnej krawędzi.
Woda niesie światło
•••Jupiterimages/Comstock/Getty Images
Uczniowie mogą używać wody jako pojazdu do przenoszenia światła, podobnie jak włókna światłowodowe. Owiń butelkę z wodą w folię aluminiową; pozostaw tylko dno i otwór butelki odwinięte. Napełnij butelkę wodą, a następnie przyciemnij obszar. Poświeć latarką na dno butelki, przechylając butelkę, aby wylać wodę. Strumień wody zostanie podświetlony, gdy wyleje się z butelki.
Komunikuj się ze światłem
Studenci mogą zademonstrować, w jaki sposób rzeczywiste pasma światłowodowe mogą przenosić światło kierunkowo. Wykonaj obwód elektryczny składający się z baterii, przełącznika i diody elektroluminescencyjnej (LED). Podłącz przewody elektryczne tak, aby dioda LED świeciła, gdy przełącznik jest zamknięty. Podłącz kabel światłowodowy do diody LED. Zegnij kabel na różne sposoby i poprowadź go przez przeszkody lub wokół nich, a następnie zademonstruj, jak światło z diody LED jest emitowane z końca kabla światłowodowego.
Degradacja sygnału
Innym pomysłem na projekt naukowy jest porównanie zastosowań światłowodów w różnych warunkach. Podłącz źródło dźwięku z wyjściami optycznymi do głośników za pomocą kabli światłowodowych. Kable przeznaczone do tego zastosowania nazywane są kablami TOSLINK. Poddaj kabel TOSLINK działaniu różnych temperatur, zimna, wibracji lub innych warunków. Porównaj wyjście audio z eksperymentalnego kabla TOSLINK z wyjściem audio z kabla TOSLINK w normalnych warunkach pracy,