โครงการนิทรรศการวิทยาศาสตร์ด้วยไฟเบอร์ออปติก

ไฟเบอร์ออปติกเป็นวิธีการส่งแสงผ่านสายใยแก้วหรือเส้นใยใส แสงสามารถเดินทางผ่านเส้นใยเหล่านี้ได้ในระยะทางไกล เส้นใยสามารถนำแสงผ่านการบิดและหมุนได้เช่นเดียวกับลวดทองแดงที่นำไฟฟ้า ไฟเบอร์ออปติกยังสามารถใช้แสงในการส่งข้อมูลได้ เช่นเดียวกับสายทองแดงที่มีข้อมูลในกระแสไฟฟ้า นักเรียนสามารถใช้ของใช้ในครัวเรือนเพื่อแสดงหลักการพื้นฐานของใยแก้วนำแสง หรือใช้เส้นใยแก้วนำแสงเพื่อสาธิตการใช้งานใยแก้วนำแสงที่ใช้งานได้จริงมากขึ้น

นักศึกษารุ่นเยาว์สามารถสร้างการสาธิตเบื้องต้นว่าแก้วสามารถลำเลียงแสงด้วยไฟฉายและจานอบแก้วได้อย่างไร วางจานอบแก้วบนพื้นผิวเรียบและทำให้บริเวณนั้นมืดลง ส่องไฟฉายหรือตัวชี้เลเซอร์ลงบนขอบด้านหนึ่งของจานรอง สังเกตขอบด้านตรงข้ามของจานอบ ดูวิธีการ แสงเดินทาง ลงไปที่ขอบจานรอง ผ่านด้านล่างของขอบและขึ้นขอบด้านตรงข้าม

•••รูปภาพ Jupiterimages / Comstock / Getty

นักเรียนสามารถใช้น้ำเป็นพาหนะในการลำเลียงแสงได้เหมือนกับใยแก้วนำแสง ห่อขวดน้ำด้วยกระดาษฟอยล์อลูมิเนียม เหลือแต่ก้นขวดและเปิดฝาขวดทิ้งไว้ เติมน้ำลงในขวดแล้วทำให้บริเวณนั้นมืดลง ส่องไฟฉายส่องผ่านก้นขวดในขณะที่คุณเทน้ำออก กระแสน้ำจะส่องสว่างเมื่อเทลงจากขวด

นักเรียนสามารถสาธิตวิธีที่เส้นใยไฟเบอร์ออปติกนำแสงไปในทิศทางต่างๆ ได้อย่างไร สร้างวงจรไฟฟ้าที่ประกอบด้วยแบตเตอรี่ สวิตช์ และไดโอดเปล่งแสง (LED) ต่อสายไฟเพื่อให้ไฟ LED สว่างเมื่อปิดสวิตช์ ต่อสายไฟเบอร์ออปติกเข้ากับ LED งอสายเคเบิลด้วยวิธีต่างๆ และกำหนดเส้นทางผ่านหรือรอบๆ สิ่งกีดขวาง จากนั้นสาธิตว่าแสงจาก LED ถูกปล่อยออกมาจากปลายสายไฟเบอร์ออปติกอย่างไร

แนวคิดอีกประการสำหรับโครงงานวิทยาศาสตร์คือการเปรียบเทียบการใช้งานใยแก้วนำแสงภายใต้สภาวะต่างๆ เชื่อมต่อแหล่งกำเนิดเสียงที่มีเอาต์พุตออปติคัลกับลำโพงโดยใช้สายไฟเบอร์ออปติก สายเคเบิลที่ออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชันนี้เรียกว่าสายเคเบิล TOSLINK นำสายเคเบิล TOSLINK ไปสัมผัสกับความร้อน ความเย็น การสั่น หรือสภาวะอื่นๆ เปรียบเทียบเอาต์พุตเสียงจากสาย TOSLINK รุ่นทดลอง กับเอาต์พุตเสียงจากสาย TOSLINK ในสภาวะการทำงานปกติ