تماس با من

فیزتک

فیزیک و تکنولوژی

ابراهیم پهلوان ۳۱ فروردين ۸۴ ، ۰۴:۳۴ ۰ نظر بازديد: ۵۲
امروزه اغلب مکالمات تلفنی، مخابره ی فکس ها و تقریباً تمام نقل و انتقالات اینترنتی و پست الکترونیکی (email) بین شهرها و قاره ها بوسیله ی فیبرهای نوری انجام می شود. هادی ( رسانا ) در فیبر نوری، نور است در صورتی که در سیم برق، جریان الکتریسیته کار هدایت را انجام می دهد. در یک سیم برق، الکترونها بوسیله ی اعمال میدان الکتریکی از یک انتهای سیم به طرف دیگر آن می روند. در فیبر نوری، این فوتونهای نور هستند که چون در کابل محبوس شده و راه گریزی ندارند به ناچار تنها انتخابی که پیش روی خود می بینند حرکت از یک طرف فیبر به سمت دیگر آن است! البته محبوس شدن سیگنالهای نوری در هسته ی کابل فیبر نوری به علت پدیده ای است که ما آنرا « بازتاب کلی » نامیده ایم.اگر شما در استخر شنا به طور کامل تا سر زیر آب فرو رفته و از آنجا به سطح آب نگاه کرده باشید شاید متوجه این مساله شده باشید که سطح جدایی هوا - آب به یک آینه تبدیل شده و شما نمی توانید آن طرف را ببینید. این مثالی از « بازتاب کلی » است. به طور اساسی هر وقت یک سطح اشتراک از دو ماده با ضریب شکست یا چگالی متفاوت داشته باشید، پرتو نوری که بخواهد از ماده ی چگالتر تحت زاویه ای بزرگتر از زاویه ی حد [1] وارد محیطِ ( ماده ی ) با غلظت کمتر شود به طور کامل از این سطح اشتراک بازتاب می کند.اساس تمامی فیبرهای نوری را سیمهای استوانه ایی از جنس شیشه تشکیل می دهند. این فیبرها شامل هسته و روکش هستند؛ بطوریکه چگالی نوری هسته بیشتر از چگالی نوری روکش است. روکش، هسته را مانند ژاکتِ استوانه ای شکلی کاملاً احاطه می کند، سیگنال نوری به هسته وارد و طبق خاصیت « بازتاب کلی » از سطح جدایی هسته – روکش بازتابیده می شود. این تقریباً مثل این است که یک آینه ی استوانه ای باریکی داشته باشید که نور را بازتاب می کند. بازتابهای کلی تأثیر بسزایی در اینکه سیگنال نوری شدت اولیه اش را از دست ندهد دارند؛ در صورتیکه بازتاب از یک آینه ی نقره اندود معمولی اینگونه نیست. به مدد خاصیت « بازتاب کلی » سینگنالها می توانند فاصله ای بیشتر از 250 مایل ( 400 کیلومتر ) را بدون نیاز به تقویت طی کنند. [1] می دانیم که اگر نور از محیط غلیظ به محیط رقیق بتابد ( برای مثال از درون آب به هوا )، پرتو شکست از خط عمود دور می شود و زاویه ی شکست از زاویه ی تابش بزرگتر است. هر گاه در این حالت زاویه ی تابش به تدریج زیاد شود زاویه ی شکست هم زیاد می شود، اگر زاویه ی شکست به 90 درجه برسد ( یعنی پرتو شکست بر سطح جدایی دو محیط مماس شود ) زاویه ی تابش به مقداری می رسد که به آن زاویه ی حد می گوییم. در شکل زیر زاویه ی حد نشان داده شده است. هر محیط شفاف دارای زاویه ی حدّ معینی است. به عنوان مثال زاویه ی حد برای آب تقریباً 48 درجه و برای شیشه در حدود 42 درجه است.( منبعِ پاورقی: کتاب فیزیک 1 دبیرستان ص 107 )   Delivered by TIRby Anton Skorucak and ScienceIQ.comFiberoptic cableThe content of this article has been delivered to you via internet fiber-optic links. Today most phone conversations, fax transmissions and almost all internet and email traffic travel at the speed of light between cities and continents via fiber-optics. An optical fiber (or fiber-optics cable) is to light what a copper wire is to electricity, a guiding medium. In an electrical wire, electrons rush from one end of the wire to the other; driven by the electric field. In optical fiber, photons of light travel from one end to the other purely because they have no choice; they are confined to the cable and can not escape! The phenomenon that is responsible for the confinement of the light signal within the core of the fiber-optic cable is called the Total Internal Reflection or TIR. If you have ever been under water in a swimming pool with your head close to the surface, you have probably noticed that the water-air interface becomes a mirror and you cannot see outside. That is an example of TIR. Basically, whenever you have an interface of two materials (mediums) of different indexes of refraction or optical density, a light beam will fully reflect at this interface if it is trying to escape the denser material at an angle that is larger than a certain critical value. All optical fibers are basically cylindrical wires made of glass. They have a core (the optically denser medium) and a so-called cladding, which is optically less dense. The cladding fully surrounds the core, like a cylindrical jacket. The light signal is inserted into the core and it travels down the core with occasional TIR reflections from the core-cladding interface. It is almost as if you have a tiny cylindrical mirror from which the light reflects. These total internal reflections are so efficient that the light signal does not lose much of its strength at each reflection as it would when reflecting from an ordinary silver mirror. Thanks to TIR, signals can travel as far as 250 miles (400 km) without needing amplification.

نظرات (۰)
هیچ نظری هنوز ثبت نشده است

ارسال نظر

ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
شما میتوانید از این تگهای html استفاده کنید:
<b> یا <strong>، <em> یا <i>، <u>، <strike> یا <s>، <sup>، <sub>، <blockquote>، <code>، <pre>، <hr>، <br>، <p>، <a href="" title="">، <span style="">، <div align="">
تجدید کد امنیتی

ما را از نظرات خود مطلع نماييدتماس با ما