12+  Свидетельство СМИ ЭЛ № ФС 77 - 70917
Лицензия на образовательную деятельность №0001058
Пользовательское соглашение     Контактная и правовая информация
 
Педагогическое сообщество
УРОК.РФУРОК
Материал опубликовала
Князева Наталья Борисовна10235
Князева Наталья Борисовна. Стаж работы 24 года. Категория - высшая
Россия, Пензенская обл., Пенза

Министерство образования Пензенской области

Государственное автономное профессиональное

образовательное учреждение Пензенской области

«Пензенский многопрофильный колледж»

Научно – практическая конференция

«В мире привычных нам вещей»

Разработала преподаватель

Князева Наталья Борисовна

Цели:

познакомить обучающихся с изобретением привычных нам вещей, обратить внимание на наиболее примечательные факты из жизни ученых и на этих примерах помочь формированию их жизненной позиции, духовных качеств;

показать огромный вклад ученых в развитие мировой науки, продолжать развивать чувства толерантности и патриотизма;

побудить стремление к познанию

Оборудование:

Компьютер, мультимедийный проектор, экран, магнитная доска, очки, набор «Геометрическая оптика» с источником питания, микроскоп, термометр демонстрационный, стеклянная трубка с запаянным концом, лед, вода, электрочайник, карандаш, графитовый стержень, модель кристаллической решетки, декоративный светильник, световоды, дроссельная катушка, магнит полосовой, гальванометр, трансформатор разборный.

Ход мероприятия:

Организационный момент

Вступительное слово

Сообщения обучающихся о знакомых предметах, которыми мы пользуемся в повседневной жизни (с демонстрацией), об ученых их создавших

Подведение итогов. Заключительное слово

«Каждый человек может сделать то, что может сделать другой»

Т. Юнг

«Мыслю – значит существую»

Р.Декарт

В курсе физики упоминается более ста фамилий ученых. Естественно, что в ходе обучения физике практически невозможно сказать о каждом хотя бы кратко.

Цель этой познавательной конференции познакомить вас с изобретением привычных нам вещей, с которыми мы встречаемся каждый день, и даже не задумываемся об их «авторах».

Первое, с чего мы начнем – это обычный простой карандаш.

Сообщение обучающегося.

Да, творческие люди очень любят писать карандашом. А почему внутри карандаша именно графит?

Все просто. Графит, как и все кристаллы, обладает анизотропией, то есть его свойства не одинаковы по различным направлениям.

Вы когда-нибудь ломали карандаш вдоль (по - вертикали). Это сделать практически невозможно. Но если двигать графитовый стержень по бумаге, то слои один за другим остаются на ней, и мы видим линию.

Другое не менее интересное и повседневное изобретение – очки.

Сообщение обучающегося.

Давайте на опыте посмотрим, как «работают» линзы (эксперимент из набора «Геометрическая оптика»). Дальнозоркость корректируется выпуклой линзой (собирающей), а близорукость – вогнутой (рассеивающей)

Задавались ли вы, когда-нибудь вопросом «Как это горячо?» или «На сколько это холодно?». А вот оказывается, в нашей жизни есть изобретение, которое помогает ответить на эти вопросы. Конечно это термометр (демонстрация термометра)

Сообщение обучающегося.

А теперь я предлагаю желающим повторить опыт Цельсия («изготовление» термометра) и измерить температуру современным электронным термометром.

Сегодня мы знакомим вас с изобретением привычных нам вещей, с которыми мы встречаемся каждый день, и еще одним героем конференции является декоративный светильник.

Его устройство простое. Одна лампочка, свет от которой, распространяется по прозрачным волоскам – световодам.

Что такое волоконная оптика, где используются оптоволоконные световоды, из чего они сделаны и как работают?

Мы сможем сэкономить большое количество цветного металла, из которого изготавливаются провода. Почему? Да потому что, сейчас появилась реальная возможность и необходимость использования оптоволоконных световодов. Ведь оптоволоконные световоды - это просто-напросто очень чистое стекло, а стекло - это песок. А чего больше на земле: меди или песка? К тому же на оптоволоконные световоды не действуют ни электрические, ни магнитные поля, а температура, при которой они плавятся, равна 2000°С, а эта температура, близкая к околосолнечной. Волоконная оптика интересна и тем, что носителем информации является не электромагнитный импульс, а закодированный пучок света. Если же сравнивать пропускную способность, то оптоволоконный световод толщиной с человеческий волос равноценен пучку медной проволоки толщиной с руку человека.

Сообщение обучающегося.

Итак, наша конференция подходит к концу. Хотелось бы напомнить вам, что самое интересное и гениальное всегда рядом.

Мы сегодня больше говорили об изобретениях. Но нельзя забывать об их «творцах».

Огромный вклад в развитие мировой науки внесли отечественные ученые. Например, наш приоритет в практическом применении радиоволн, обеспеченный работами А.С. Попова; бесспорное первенство наших ученых (Н.И. Кибальчич, К.Э. Циолковский, И.В. Мещерский, Ф.А. Цандер, С.П. Королев) в разработке теории освоения космического пространства и в практическом решении этой проблемы; наше первенство в решении проблемы мирного использования атомной энергии, связанное прежде всего с деятельностью И.В. Курчатова.

Русские ученые любили свою Родину и стремились к практическому использованию знаний и их применению на благо народа.

Из предсмертного письма Н. И. Кибальчича: «Находясь в заключении, за несколько дней до смерти я пишу этот проект… Если моя идея будет призвана исполнимой, то я буду счастлив тем, что окажу громадную услугу родине и человечеству» (речь идет о проекте реактивного двигателя)

П.Н. Яблочков все свое состояние, полученное от своего изобретения, употребил на выкуп патента на изобретение свечи и принес этот патент в дар России.

А.С. Попов на предложение переехать за границу ответил так: «Я русский человек, и все свои знания, весь свой труд я имею право отдавать только моей родине. И если не современники, то, может быть, потомки наши поймут, сколь велика моя преданность нашей родине и как счастлив я, что не за рубежом, а в России открыто новое средство связи».

А вот идеалы и помыслы К.Э. Циолковского: «Основной мотив моей жизни – не прожить даром, продвинуть человечество хоть немного вперед. Вот почему я интересовался тем, что не давало мне ни хлеба, ни силы, но я надеюсь, что мои работы, может быть скоро, а может быть и в отдаленном будущем, дадут горы хлеба и бездну могущества… человечество не останется вечно на Земле, но в погоне за светом и пространством сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все околосолнечное пространство»

СООБЩЕНИЕ 1.

Слово Каранда́ш образовано от тюркских слов «кара» — чёрный, и «даш» — камень, означает — инструмент в виде стержня, изготавливаемого из пишущего материала (угля, графита, сухих красок и т. п.) применяемый для письма, рисования, черчения. Часто, в целях удобства, пишущий стержень карандаша вставляется в специальную оправу.

Первый документ, в котором упоминается деревянный карандаш, датирован 1683 годом. В Германии производство графитных карандашей началось в Нюрнберге. Немцы догадались смешивать графитный порошок с серой и клеем, получая, таким образом, стержень не самого высокого качества, но по более низкой цене. Чтобы скрыть это, производители карандашей прибегали к разным хитростям. В деревянный корпус карандаша вначале и на конце вставляли кусочки чистого графита, в середине же находился низкокачественный искусственный стержень. Иногда внутренность карандаша и вовсе была пустой. Понятно, что так называемый «нюрнбергский товар» не пользовался хорошей репутацией.

В конце XVIII века чешский фабрикант Й. Гартмут, выпускавший лабораторную посуду, соединил глину и графит, положив начало карандашному производству знаменитого «KOH-I-NOOR».
Во Франции примерно в то же время Николя Жак Конте самостоятельно изобрел карандаш в 1794 году. В конце XVIII века английский парламент ввел строжайший запрет на вывоз драгоценного графита из Камберленда. Нарушение этого постановления каралось очень строго, вплоть до смертной казни. Но несмотря на это, графит продолжал попадать в континентальную Европу контрабандным путем, что привело к резкому увеличению его цены. Еще более важным был тот факт, что изменение пропорции смеси давало возможность делать стержни различной твердости. Это и послужило основой современной классификации карандашей по твердости.

Шестигранную форму корпуса карандаша предложил в середине XIX века граф Лотар фон Фаберкастл - для более устойчивого положения на наклонных поверхностях для письма. Он же является автором стандартной длины и диаметра карандаша.

Любители статистики подсчитали, что одним обыкновенным деревянным карандашом можно провести линию длиной в 56 км или написать более 40 тыс. слов. А вот Стейнбек, говорят, мог исписывать до 60 карандашей за один день.

В России же, богатой графитом и лесом, Михаил Ломоносов силами жителей одной деревни Архангельской губернии развернул производство карандаша в деревянной оболочке.

15 сентября 1912 года 19-летний Токудзи Хаякава открыл в центре Токио небольшую мастерскую металлической галантереи. Затем умудрился изобрести вечно острый карандаш. Так началась карьера основателя Sharp Corporation, одной из ведущих электронных компаний. Хаякава придумал оригинальный механизм, позволявший все время поддерживать карандашное острие в рабочем состоянии, и поместил его в металлический футляр. Грифель выдвигался наружу благодаря вращению футляра. "Механический карандаш Хаякавы" - под таким названием он запатентовал изобретение - был лишен недостатков его предшественника, который делался из целлулоида и был ужасно неудобным, некрасивым и непрактичным.

СООБЩЕНИЕ 2.

История очков

Так когда же появились очки? Есть сведения, что еще в давние времена и греки и римляне заметили одно любопытное явление: стеклянный шар, наполненный водой, обладает способностью увеличивать предметы. Но это увеличение объясняли не выпуклой формой поверхности, а действием воды. Причем интересно, что предприимчивые владельцы харчевен украшали такими шарами свои витрины. Плоды, погруженные в воду, увеличивались в размерах, а блюда сквозь шары казались привлекательнее.

История донесла до нас предание о знаменитом смарагде (изумруде) императора Нерона, жившего в I веке нашей эры. Известно, что Нерон смотрел на бои гладиаторов сквозь отшлифованный смарагд. Что это? Прообраз очков? Очевидно, Нерон пользовался зеленым смарагдом «для укрепления глаз». Ведь тогдашние ювелиры, работая, частенько клали около себя зеленого священного жука-скарабея. Уже тогда люди знали, что уставшие глаза при взгляде на зеленое скорее отдыхают. Известно ли было это Нерону? Наверно. Недаром же по его приказу даже арену цирка посыпали зеленым песком из измельченного малахита, а с плеч императора всегда ниспадала зеленая мантия.

Только в X веке появилось достаточно убедительное научное сочинение из области оптики (первое — Птолемея— сохранилось неполным). Его создал арабский ученый Ибн аль-Хайсам (Альгазен).

Хайсаму уже известны сферические стекла. Он довольно точно излагает особенности преломления световых лучей через такие стекла и высказывает очень важную мысль: «Если смотреть через сегмент стеклянного шара, то он мог бы увеличивать предметы». Снова стеклянный шар, и снова лишь мимолетная констатация любопытного явления. И все же именно этого ученого следует считать одним из первых предшественников создателей очковой оптики.

Вторым был францисканский монах Роджер Бэкон (1214—1294). Он тоже писал о сегменте стеклянного шара, считая его хорошим средством для тех, у кого слабые глаза.

Изготовлять стеклянные линзы и даже посуду люди научились очень давно. Однако их делали из толстого и непрозрачного стекла. А для очков необходимо было тонкое, бесцветное и прозрачное. Секрет такого стекла был найден в ХШ веке в Венеции. Тайна эта строжайше охранялась вплоть до XVI столетия. И очки, как считают многие ученые, были изобретены скорее всего в Венеции или в Северной Италии в конце ХШ века. В начале XIV века очки уже часто упоминаются в дошедших до нас источниках.

Самые ранние упоминания - в последней трети ХШ века, в песнях миннезингеров - немецких средневековых поэтов-певцов. А уже в 1300—1301 годах Венецианский государственный совет не разрешает употреблять для производства очков плохое стекло; для этих целей годится только хорошее, то есть хрустальное.

Таким образом, можно считать, что в конце ХШ века в Италии очки уже хорошо известны. Однако долгое время  они были  очень дорогими, что объяснялось трудностью изготовления по-настоящему чистых и прозрачных стекол. Их наряду с драгоценностями включали в свои завещания короли, князья и другие богатые люди.

Правда, спроса на очки тогда большого не было. Мало кто в те времена умел читать и писать, мало было и книг: рукописные молитвенники, хроники, сочинения древних классиков. Поэтому очками пользовались лишь образованные, наиболее состоятельные люди. Случалось нередко, что очки носили не в силу необходимости, а из тщеславия, из желания показать свое богатство. К тем временам и восходят упомянутые ранее анахронизмы - картины, изображающие апостолов и святых в очках.

Когда в середине XV столетия было изобретено книгопечатание, возросла и потребность в очках: их польза для страдающих дальнозоркостью становилась очевидной. Вогнутые стекла для близоруких были изобретены значительно позднее - в XVI веке. Первым научно достоверным свидетельством использования очков при близорукости считается портрет папы Льва X, выполненный Рафаэлем (1517—1519). Лев X был близорук и, отправляясь на охоту, которую очень любил, надевал очки.

Очками теперь пользовались довольно широко, и все же долгие годы их действие связывали с какой-то волшебной, таинственной силой.

Нет точных данных о том, когда появились первые очки на Московской Руси, однако о них уже знали в первой трети XVII века. Так, в «Расходной книге денежной казне» царя Михаила за 1614 год значится, что для царя у московского гостя были куплены «очки хрустальные с одное сторону гранены, а с другую гладкие, что, в них смотря, многое кажется».

Несомненно, наиболее древние из всех сохранившихся до наших дней русских очков - очки Патриаршей ризницы, находящиеся в Оружейной палате. Футляр их серебряный, снаружи позолоченный, грушевидной формы, а на обеих его сторонах «резаны в травах птицы». Переносье ковано из серебра и прикреплено к роговой оправе стекол маленькими заклепками. Состоит оно из двух частей, соединенных шарниром, это дает возможность складывать очки пополам и убирать в футляр. Интересны очки, хранящиеся в Государственном ордена Ленина Историческом музее в Москве. Это первый образец очков с оглоблями и заушниками.

До нас дошли любопытные сведения о том. что большое количество очков ввозилось в Россию из Западной Европы во второй половине XVII века. В 1670—1672 годах поступила «491 дюжина очков» (то есть 5892 пары).

Казалось бы, простое дело - носить очки. Но триста лет подряд искали конструкторы способ приладить их к глазам.

Сначала был в ходу монокль—одно стекло на длинной рукояти. Потом начали шлифовать большие двойные стекла — бинокли, делая их с двумя ручками. Такой бинокль можно было надеть на нос. Позже пытались прикреплять очки к шляпе. Вшивали очковые стекла в ременный поясок, который завязывали на затылке, словно карнавальную маску, или приделывали пружины, прижимавшиеся к вискам, оправляли стекла в железные кольца и соединяли перемычкой. Получалась как бы разновидность пенсне, но без зажима на носу. Наконец, приспособляли к очкам заушины, почти совсем, как это делается теперь.

Диоптрическая нумерация стекол была введена в 1873 году. Но лишь в конце XIX столетия специалисты стали назначать очки, основываясь на научных данных. Было установлено, что глаз обладает рефракцией (способностью преломлять лучи света) и аккомодацией, то есть возможностью видеть предметы, расположенные на различных расстояниях.

Однако врачи заметили, что некоторым людям не помогают ни выпуклые, ни вогнутые, сферические стекла. Такой недостаток преломляющей способности глаз назвали астигматизмом (от греческого а - частица отрицания, stigme—точка); изображаемые предметы не собираются в одной точке на сетчатке: человек видит их расплывчатыми.

Первым обнаружил астигматизм (у самого себя) английский естествоиспытатель Т. Юнг. А сущность и симптомы этого дефекта зрения описал голландский офтальмолог и физиолог Ф. К. Дондерс. Он доказал, что при астигматизме помогают цилиндрические стекла, сформулировал правила их подбора.

Современная оптическая техника предлагает нам разнообразные типы очков, корригирующие любые недостатки зрения. Есть в арсенале офтальмологов и контактные линзы, которые изготовляются из легкой прозрачной пластмассы.

В первый раз идею употреблять контактную коррекцию высказал Леонардо да Винчи в 1508 г. В архиве его работ находится набросок глаза с заполненной водой ванночкой - прототипом современных контактных линз. До середины XX в. линзы оставались стеклянными и довольно большими по размеру, что приводило к раздражению роговицы. В конце 1950-х гг. чешский ученый Отто Вихтерле разработал полимерный материал, и смачиваемый водой и пропускающий воздух. C этого момента началось развитие мякеньких контактных линз.

СООБЩЕНИЕ 3.

Кто изобрел термометр?

Задавались ли вы когда-нибудь вопросом: «Интересно, насколько это горячо?» Или: «Интересно, насколько это холодно?» Если вы интересуетесь теплотой, то представите себе круг вопросов, связанных с этим явлением, которые хотят прояснить ученые! Но первым шагом науки о теплоте должен стать вопрос: как ее измерить?

Таким образом, сама жизнь потребовала изобретения термометра. Кстати, «термо» означает «теплота», а «метр» — «мера». Таким образом, термометр — это «измеритель теплоты (или температуры)».

Основное требование к термометру: он всегда должен давать одинаковые показания при одинаковой температуре. Итальянский ученый Галилей понимал это, когда начал свои эксперименты около 1592 года (через 100 лет после открытия Колумбом Америки). Ему удалось сделать разновидность термометра, которую можно назвать «воздушным термоскопом». Он состоял из стеклянной трубки и полого шарика, наполнявшихся воздухом. Затем они нагревались, чтобы расширить воздух внутри, после чего открытый конец трубки помещался в какую-нибудь жидкость, например, в воду.

Воздух в трубке по мере охлаждения сжимался, и жидкость поднималась по трубке, стремясь занять его место. Изменения температуры вызывали повышение или понижение уровня жидкости в трубке. Таким образом, это был первый «термометр», так как он измерял теплоту. Но заметьте: фактически он фиксировал расширение и сжатие воздуха в трубке. Нетрудно поэтому понять, что этот термометр не был точным: ведь на него влияли изменения в атмосферном давлении.

Современный тип термометра использует для измерения температуры расширение и сжатие жидкости. Эта жидкость герметично запаивается в стеклянном шарике с прикрепленной к нему тонкой трубкой. Повышение температуры заставляет жидкость расширяться и подниматься по трубке, понижение — сжиматься и спускаться вниз. Градуированная шкала на трубке показывает нам температуру.

Этот вид термометра был впервые применен около 1654 года великим герцогом Тосканским Фердинандом II.

СООБЩЕНИЕ 4.

Царство света

Что такое волоконная оптика, где используются оптоволоконные световоды, из чего они сделаны и как работают? На все эти вопросы попытаемся найти ответ.

Мы сможем сэкономить большое количество цветного металла, из которого изготавливаются провода. Почему? Да потому что, сейчас появилась реальная возможность и необходимость использования оптоволоконных световодов. Ведь оптоволоконные световоды -- это просто-напросто очень чистое стекло, а стекло - это песок. А чего больше на земле: меди или песка? К тому же на оптоволоконные световоды не действуют ни электрические, ни магнитные поля, а температура, при которой они плавятся, равна 2000°С, а эта температура, близкая к околосолнечной. Волоконная оптика интересна и тем, что носителем информации является не электромагнитный импульс, а закодированный пучок света. Если же сравнивать пропускную способность, то оптоволоконный световод толщиной с человеческий волос равноценен пучку медной проволоки толщиной с руку человека. И, наконец, ответьте на вопрос: что это такое, если оно быстрее, точнее, дешевле? Конечно же, это волоконная оптика.

История

В 1880 году, через четыре года после того, как Белл изобрел телефон, он протестировал другое говорящее устройство. Он назвал его фотофоном (photophone). Слова "photo" и "phone" пришли из греческого языка. Они означают "свет" и "звук". Для того чтобы передавать звук, в телефоне Белла использовался электрический импульс, движущийся по медным проводам. В фотофоне же использовался луч солнечного света, перемещающийся в воздухе.

Белл принял с восторгом идею фотофона. Он написал своему отцу: Я слышал, как луч солнца смеется, кашляет и поет!" Однако оказалось, что новое изобретение не очень практично: солнечный свет был доступен только в течение дня. Даже плохая погода (туман, дождь, снег) блокировала луч света.

Только в 60-70х годах XX века два изобретения сделали осуществимой мечту. В то время, ученые изобрели лазеры, мощные источники специального вида света. Другие исследователи развили оптические волокна, гибкие нити из очень прозрачного стекла, они тоньше усов кота и могут быть длиной до 10 километров. Свет лазера может пройти через всю длину оптоволокна и все еще оставаться ярким. Так как оптические волокна могут служить как проводниками для света, они также называются светопроводники.

В середине 70х, эти изобретения были объединены вместе. Теперь вспышка света несет информацию через оптическое волокно на большие расстояния. Эта новая и довольно важная технология называется волоконной оптикой.

Волоконная оптика в будущем

Многие ученые думают, что технологии волоконной оптики приведет к улучшению жизни так же, как к этому привели изобретения парового двигателя, лампочки, и компьютера.

Сегодня только небольшое количество домов, университетов, офисов, больниц и библиотек в мире связаны оптическими волокнами. Чем больше будут развиваться оптоволоконные технологии, тем шире будет круг использования. В будущем волоконная оптика даст возможность использовать технологии, которые сейчас могут быть слишком дороги для большинства людей и компаний.

Один из примеров этого - организация телеконференций. AT&T, Western Union, и некоторые гостиницы уже сейчас дают возможность организовывать телеконференций за арендную плату. Однако, в 1984 году стоимость такой конференции была более чем $2,000 в час. Но уже в ближайшем будущем это может стоить всего $30 в час. Заветная мечта ученых - создание оптического компьютера. "Умственные способности" сегодняшних компьютеров - микрочипы. Эти крошечные электронные устройства не толще ногтя и площадью один квадратный дюйм. Электрический импульс, проходящего по микрочипу, обрабатывает информацию всего компьютера. Оптический компьютер будет использовать световой импульс, что позволит ускорить работу компьютера. Ученые уже создали экспериментальный оптический "чип", который работает в десять тысяч раз быстрее обычного.

С использованием волоконной оптики дома и офисы смогут предоставить новые услуги. В будущем появиться возможность свободного использования видеофонов.

Одно из первых интеллектуальных зданий - офис в Хэртфорде, штат Коннектикут. К 1990 году появилось более чем 300 миллионов высокоинтеллектуальных квадратных футов.

"Интеллектуальное" здание оборудовано волоконно-оптическими датчиками, которые "видят", есть ли люди в комнатах, и автоматически включают свет. Датчики связаны с главным компьютером, который регулирует температуру воздуха и его влажность, включает и выключает свет в комнатах. Такое автоматическое средство управления в больших зданиях может помочь сэкономить огромное количество денег, например, на использовании электричества.

Также важно то, что офисы в интеллектуальном здании подключены информационным сетям и дают возможность пользоваться электронной почтой.

Безопасность в "интеллектуальных" зданиях офиса также улучшена. Если, например, датчик обнаружит огонь, компьютер автоматически поднимет тревогу, вызовет пожарную бригаду и активизирует пожарную систему.

Волоконная оптика дает возможность информационного роста. Домашние компьютеры будут "соединены" с миром. Информация библиотек и магазинов будет доступна в любой момент. Электронные газеты, журналы и почта станут повседневным явлением. Реальность в будущем уйдет далеко за пределы мечтаний Белла.

Области применения волоконной оптики

Линии связи. По всему миру медные провода линий телефонных магистралей заменяются современными стекло-оптическими волокнами.

Одна из первых попыток использовать оптоволоконную систему была зарегистрирована в США в Чикаго в 1977 году: два офиса телефонной компании Белла и здания трети клиентов были успешно объединены двадцатью четырьмя несущими волокнами.

Волокна были протянуты через телефонные кабели под городскими улицами. Общая длина волокон была приблизительно 1,5 мили. В 1978, телефонная компания "Vista-United Telecommunications" в Диснейленде около Орландо во Флориде стала первой компанией в США, использующей волоконную оптику коммерчески. Телефоны, расположенные по всему парка площадью 28,000 акров, были связаны оптоволоконными линиями.

В Центре EPCOT (Институт экспериментальных завтрашних технологий) имеются информационные кабины, оборудованные компьютером, связанным оптоволокнами с центральным офисом. Посетитель может активировать экран, дотронувшись до него, и выбрать необходимую информацию. Кроме того, гость может общаться с оператором, который появляется на экране, если требуется.

American Telephone and Telegraph обслуживает волоконно-оптическую телефонную магистраль, которая соединяет Бостон, Нью-Йорк, Вашингтон (Округ Колумбия) и Ричмонд, (Виржиния). Линия магистрали - часть проекта длиной 780 миль. Используемый кабель толщиной в садовый шланг, но может проводить до восьмидесяти тысяч звонков враз.

К июлю 1988, American Telephone and Telegraph проложил волоконно-оптический кабель по дну океана между Северной Америкой и Европой. Кабель называется TAT-8, так как это восьмой трансатлантический телефонный кабель компании AT&T. TAT-1, медный кабель, был проложен в 1956 и мог провести 51 звонок одновременно. TAT-7, также медный кабель, был проложен в 1983. Он может провести приблизительно восемь тысяч звонков одновременно. А уже оптоволоконный TAT-8 передает сорок тысяч звонков враз. В 1991 был проложен кабель TAT-9, второй оптоволоконный трансатлантический кабель.

Японская телефонная компания, Nippon Telephone and Telegraph, проложила оптоволоконные кабели с одного конца страны на другую. К 1990 году Япония была соединена с Гонконгом, Австралией и Новой Зеландией такими же кабелями.

Волоконно-оптическая система в Мюнхене и других городах Западной Германии называется Bigfon. Она передает видеоизображение наряду со звуком.

Более чем пятнадцати сотням клиентов во Франции волоконная оптика дала возможность использовать видеофоны. В отдаленной сельской местности Манитоба, Канада, два города стали частью эксперимента. Города Эйл и Ст. Эусташ стали "стекловолоконными" общинами. Оптические волокна присоединяют клавиатуру и телевизоры в домах этих городов к отдаленным компьютерам. Люди, живущие там, используют клавиатуру, чтобы просмотреть и услышать теле шоу, радиопередачи, прогнозы погоды, новости, сообщения с финансовых бирж. Кроме того, более чем три сотни изделий, продающихся в универмаге Hudson Bay Company, могут быть увидены по телевизору. Для покупки клиент печатает на клавиатуре код и количество требуемых изделий, их размер и цвет, а также номер кредитной карточки. Hudson Buy Company, получив заказ, отправляет его непосредственно клиенту.

Около Токио, в Японии, есть оптоволоконная система коммуникаций, известная как HI-OVIS (Высоко-Диалоговая Оптико-Визуальная Информационная Система). С помощью этой двухсторонней системы люди могут активно участвовать в занятиях, например, игры на фортепьяно. Они также могут получить расписание самолетов, поездов и концертов и прослушать последние новости и прогнозы погоды.

Новые коммуникационные сооружения в Космическом центре Кеннеди, во Флориде, используют волоконную оптику. Они включают в себя и Space Shuttle контрольный центр, и здания Launch Complex 39. Кроме того, оптоволоконная система Космического центра используется для контроля экспериментов, таких как на борту космической лаборатории Skylab до запуска.

Оптические волокна используются университетом Питсбурга для объединения школьных компьютеров. Студент или преподаватель университета способен получить информацию с любого компьютера входящего в сеть, например, с компьютера библиотеки или аудитории в университетском городке. Многие другие школы устанавливают подобные сети.

В прошлом десятилетии появилось огромное количество новых технологий волоконной оптики. Следующие 10-15 лет, медные телефонные линии в большинстве своем будут заменены "стеклянными проводами".

Импульс света дает широкие возможности в передаче человеческого голоса и огромного количества информации в мгновение ока. Все большее количество людей будут использовать луч света для связи друг с другом.

Медицина. В медицине оптоволокно получило довольно значимое применение. Медицинский инструмент эндоскоп сделан из связки оптических волокон, расположенных внутри длинной и тонкой трубки. Доктор вводит эту медицинскую "подзорную трубу" в горло пациента, живот или легкие, чтобы обнаружить отклонения. Одна связка волокон несет свет к месту исследования, другая - передает картину к окуляру. Это позволяет доктору увидеть внутренности человека без хирургического вмешательства. Иногда это помогает обнаружить ранние стадии серьезных заболеваний (например, рака), которые могут быть не видны на рентгеновских снимках. Миниатюрные инструменты в отдельном канале эндоскопа могут удалять образцы ткани для более детального обзора.

Ветеринары обследуют лошадей, котов, собак, и других животных подобными "эндоскопами". Домашние животные иногда проглатывают инородные объекты. С помощью "эндоскопа" ветеринар может обнаружить объект и быстро удалить его.

Другое. Волоконную оптику используют и в других направлениях.

юди используют оптоволокно для того, чтобы видеть в опасных или труднодоступных местах. Рабочие проверяют реакторы в АЭС, реактивные двигатели самолетов, турбины, котлы, трубопроводы и многие другие типы машин с помощью волоконной оптики.

Тончайшие пластины, отрезанные от связки оптических волокон, используются, чтобы делать приборы ночного видения. Пластины обработаны химикалиями, которые помогают в тысячи раз увеличить силу лунного, звездного, или любого другого доступного света. С помощью таких приборов, вертолетные команды U.S. Forest Service могут определить даже тлеющие угольки, из-за которых может начаться пожар.

Обособленные оптоволокна проводят свет от одного источника к большому количеству выключателей и приборов на приборной панели последней модели автомобиля или недавно построенного реактивного истребители. Волокна маленькие и легки, на них не воздействует другое электрическое оборудование, расположенное за приборными панелями. В некоторых автомобилях оптические волокна контролируют его части. Они показывают водителю, когда горят фары или открыта дверь.

Много видов датчиков делаются на основе оптоволокна. Эти устройства могут обнаружить изменения в температуре, давлении, или присутствии/отсутствии чего-либо. Некоторые сенсоры могут использоваться для проверки огромного количества разнообразных вещей на заводах и фабриках: наличие или отсутствие пробок на бутылках с содовой, наличие в помещении ядовитых паров. Они помогают управлять роботами и другими машинами, производящими изделия столь же запутанные как движение электрона и такие же большие как автомобили.

Стекловолокно идеально для военной защиты. В дополнение к основным преимуществам, волокна легко скрыть от врага. Детекторы металлов не могут их обнаружить. Кроме того, оптоволокна почти невозможно прослушать. Таким образом, есть большая вероятность, что жизненно важные сообщения пройдут. На светонесущие волокна обычно не воздействует радиация. Поэтому они могут использоваться рядом с хранилищами боеприпасов. Кроме того, они не огнеопасны, в противовес электричеству.

Центр Североамериканской Воздушно-Защитной Команды (the North American Air Defense Command) расположен глубоко внутри горы Чийенн в Штате Колорадо. Его компьютеры, связанные между собой оптическими волокнами, обрабатывают информацию радаров о воздушной обстановке по всему земному шару. Армейские полевые системы коммуникаций также связаны между собой оптическими волокнами.

ВРЕЗКИ—ЦИТАТЫ

***

Закодированный в двоичном виде импульс света идеально подходит для связи между собой компьютеров, так как они "говорят" на двоичном языке.

***
Города Эйл и Ст. Эусташ в Канаде стали "стекловолоконными" общинами. Оптические волокна присоединяют клавиатуру и телевизоры в домах этих городов к отдаленным компьютерам.
***
Медицинская "подзорная труба" - эндоскоп - сделана из связки оптических волокон. Одна связка волокон несет через горло свет к месту исследования (живот, легкие), другая - передает картину к окуляру.

***
Тончайшие пластины, отрезанные от связки оптических волокон, используются, чтобы делать приборы ночного видения.

Опубликовано


Комментарии (2)

Тахтаракова Валентина Анатольевна, 31.05.17 в 07:07 1 Ответить Пожаловаться
Наталья Борисовна! Отличный материал. Добавила в избранное.
Чтобы написать комментарий необходимо авторизоваться.