Vláknová optika je metóda dodávania svetla cez číre, sklenené drôty alebo vlákna. Svetlo môže prechádzať týmito vláknami na veľké vzdialenosti. Vlákno môže prenášať svetlo skrútením a otočením, rovnako ako medený drôt prenáša elektrinu. Vláknová optika môže tiež prenášať informácie pomocou svetla, podobne ako medené drôty prenášajú informácie v elektrickom prúde. Študenti môžu pomocou domácich predmetov ukázať základné princípy optických vlákien alebo pomocou vlákien z optických vlákien predviesť praktickejšie využitie optických vlákien.
Vláknová optika na pečenie
Mladí študenti môžu vytvoriť základnú ukážku toho, ako môže sklo prenášať svetlo pomocou baterky a sklenenej zapekacej misy. Na rovný povrch položte sklenenú zapekaciu misu a plochu tmavnite. Posvieťte si baterkou alebo laserovým ukazovátkom dole na jeden okraj podložnej misky. Pozorujte opačný okraj pekáča. Pozrite sa, ako svetlo cestuje dole okrajom podložnej misky, cez spodok okraja a hore protiľahlým okrajom.
Voda nesie svetlo
•••Jupiterimages / Comstock / Getty Images
Študenti môžu používať vodu ako prostriedok na prenášanie svetla, podobne ako pramene z optických vlákien. Zabaľte fľašu s vodou do hliníkovej fólie; ponechajte nerozbalené iba dno a otvor fľaše. Naplňte fľašu vodou a potom oblasť stmavte. Keď vyklopíte fľašu tak, aby ste vyliali vodu, presvitajte cez dno fľaše baterku. Prúd vody bude osvetlený, keď sa bude sypať z fľaše.
Komunikujte so svetlom
Študenti môžu preukázať, ako skutočné vlákna z optických vlákien môžu smerovať svetlo. Vytvorte elektrický obvod pozostávajúci z batérie, vypínača a svetlo emitujúcej diódy (LED). Pripojte elektrické vedenie tak, aby LED dióda svietila, keď je spínač v zapnutom stave. K LED pripojte kábel z optických vlákien. Kábel ohnite rôznymi spôsobmi a veďte ho cez prekážky alebo okolo nich, potom ukážte, ako je svetlo z LED vyžarované z konca kábla z optických vlákien.
Degradácia signálu
Ďalšou myšlienkou vedeckého projektu je porovnanie aplikácií z optických vlákien za rôznych podmienok. Pripojte zdroj zvuku s optickými výstupmi k reproduktorom pomocou káblov z optických vlákien. Káble určené pre túto aplikáciu sa nazývajú káble TOSLINK. Vystavte kábel TOSLINK rôznym teplotám, chladu, vibráciám alebo iným podmienkam. Porovnajte zvukový výstup z experimentálneho kábla TOSLINK s zvukovým výstupom z kábla TOSLINK za normálnych prevádzkových podmienok,