Як передати світло


 

Світло, переданий з однієї точки простору в іншу, може нести енергію, інформацію або і те й інше одночасно. У прозорих середовищах оптичне вивчення поширюється прямолінійно, а за допомогою оптичних приладів напрямок руху фотонів можна змінювати.



Інструкція

  1. В залежності від того, яку площу повинна мати область, в яку передається світло, виберіть вид джерела випромінювання. Джерела з великими світяться полями створюють низьку концентрацію світла навіть при значній потужності. Від них випромінювання рівномірно передається всім предметам, розташованим навколо. Добре сфокусувати світло від такого джерела важко, а часом і неможливо. Точковий ж джерело до фокусування також висвітлює все навколо рівномірно, але варто його світло сфокусувати лінзою або увігнутим дзеркалом, як майже все створюване їм випромінювання починає передаватися в одну точку, в результаті чого концентрація потужності значно збільшується. Ще краще піддається фокусуванні випромінювання лазера.
  2. Якщо між джерелом світла і місцем прийому відсутні перепони, більше ніяких оптичних приладів між ними розміщувати не буде потрібно. При наявності ж перешкод хід променя доведеться викривити. Для цього використовуйте призми, дзеркала. Перші з них використовують явище повного внутрішнього відбиття від поверхні, що розділяє середовища з різним коефіцієнтом заломлення (повітря і скло або інший твердий прозорий матеріал), а дію другий засноване на одній з аксіом геометричної оптики, відповідно до якої кут падіння дорівнює куту відображення.
  3. Коли точки передачі і прийому світла відокремлені один від одного кількома перешкодами, скористайтесь перископом — трубою, що складається з декількох прямих відрізків, в місцях зчленувань яких розташовані призми або дзеркала. Якщо достатньо передавати інтенсивність світла, але не дані про форму випромінювача, на допомогу приходять світловоди. Вони діляться на пластмасові, з великим загасанням, і скляні, здатні передавати світло на значні відстані. Найбільш зручні волоконні світловоди, які є гнучкими. Маючи пучок таких світловодів, можна грубо передавати інформацію і про форму світлового плями, чим користуються розробники ендоскопів.
  4. Але найбільш зручно передавати інформацію разом зі світлом, модулюючи інтенсивність випромінювання. Якщо джерело має малу інерцію (неонова лампа, світлодіод, лазер), швидкість передачі даних може бути дуже великою. Приймач також вибирайте з урахуванням частоти модуляції. Не використовуйте на високошвидкісних лініях оптичного зв’язку фоторезистори та іонні фотоелементи — вони дуже інерційні. Намагайтеся застосовувати фототранзистори, фотодіоди, вакуумні фотоелементи і фотопомножувачі (ФЕУ).

Зверніть увагу

Скляні волоконні світловоди дуже гострі і здатні наносити травми. Випромінювання лазера, в т.ч. невидиме, небезпечно для очей і шкіри. Деякі види джерел і приймачів оптичного випромінювання використовують при роботі високі напруги.