Номер 3, страница 187 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

3. Где применяют световоды?

Световоды (оптоволокно) — это нити из оптически прозрачного материала, как правило, стекла или пластика, предназначенные для передачи света на большие расстояния. Принцип их действия основан на явлении полного внутреннего отражения, при котором свет, распространяясь по сердцевине световода, многократно отражается от границы с оболочкой и не выходит наружу. Благодаря уникальным свойствам — высокой пропускной способности, помехозащищенности, малым потерям, гибкости и малому весу — световоды нашли широкое применение в различных областях науки и техники.

Связь и телекоммуникации

Это наиболее известная и масштабная сфера применения световодов. Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) составляют основу современных телекоммуникационных сетей. Они используются для высокоскоростной передачи данных в интернете, для организации телефонной связи и трансляции сигналов кабельного телевидения. Преимуществами оптоволокна перед медными кабелями являются значительно более высокая скорость передачи информации, низкое затухание сигнала на больших расстояниях и полная невосприимчивость к электромагнитным помехам, что обеспечивает высокое качество и безопасность связи.

Медицина

В медицине световоды являются ключевым компонентом гибких эндоскопов — приборов для визуального исследования внутренних органов. Эндоскоп обычно содержит два волоконных жгута: по одному свет от мощного источника передается внутрь для освещения, а по другому — изображение исследуемой области передается обратно к окуляру или видеокамере. Также световоды используются в лазерной хирургии для точной и дозированной доставки мощного лазерного излучения к оперируемому участку, что позволяет проводить малоинвазивные и бескровные операции.

Освещение и дизайн

Световоды применяются для создания оригинальных световых решений в интерьере и архитектуре. Например, для создания эффекта "звездного неба" на потолке, для подсветки бассейнов, фонтанов и фасадов зданий. Особое значение имеет их применение в музейном деле: оптоволокно передает только видимый свет, отфильтровывая вредное для картин и экспонатов ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. Также их используют для освещения труднодоступных или взрывоопасных зон, куда нельзя провести электрические провода.

Датчики и измерительная техника

На основе световодов создаются волоконно-оптические датчики, способные измерять широкий спектр физических и химических параметров: температуру, давление, деформацию, вибрацию, ускорение, химический состав газов и жидкостей. Такие датчики отличаются высокой чувствительностью и точностью, а главное — могут работать в экстремальных условиях: при сверхвысоких или низких температурах, в агрессивных химических средах, в условиях сильных электромагнитных полей (например, внутри генераторов электростанций или МРТ-томографов), где обычные электронные датчики выходят из строя.

Промышленность и наука

В промышленности широко используются технические эндоскопы (бороскопы) для визуального контроля состояния внутренних частей двигателей, турбин, трубопроводов и других сложных агрегатов без их разборки. В установках для лазерной резки, сварки и маркировки световоды служат для гибкой доставки мощного лазерного луча от источника к обрабатываемой детали. В научных исследованиях они применяются в спектрометрах, интерферометрах и других высокоточных приборах.

Военная и аэрокосмическая техника

В военной сфере оптоволокно используется для создания защищенных от помех и перехвата линий связи на кораблях, подводных лодках, самолетах и в мобильных командных пунктах. Малый вес, гибкость и устойчивость к электромагнитным импульсам делают световоды незаменимыми для бортовых сетей передачи данных в современной авиации и космонавтике. На их основе также создают высокоточные волоконно-оптические гироскопы для систем навигации и ориентации.

Ответ: Световоды применяют в телекоммуникациях для передачи данных (интернет, ТВ, телефония); в медицине для диагностики и хирургии (эндоскопы, лазеры); в освещении и дизайне для создания световых эффектов и безопасной подсветки; в качестве высокоточных датчиков для измерения различных физических величин; в промышленности для контроля и обработки материалов; в военной и аэрокосмической технике для создания защищенных систем связи и навигации.