Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 25. Заломлення світла
Завдання 1 (с. 196)
Переваги світловодів
Порівняти кварцові світловоди з традиційними металевими кабелями за вагою, хімічною стійкістю та пропускною здатністю.
Розв’язання
Визначаємо вагу: світловоди значно легші за мідні провідники, що полегшує їх прокладання.
Оцінюємо стійкість: вони хімічно інертні, тому служать довше без корозії.
Порівнюємо пропускну здатність: світловоди здатні передавати в багато разів більші обсяги інформації.
Відповідь:
Переваги: легкість, хімічна інертність (довговічність), висока пропускна здатність (передача великих обсягів даних).
Завдання 2 (с. 196)
Значення хімічної інертності
Пояснити, чому властивість світловодів бути хімічно інертними є важливою для їхньої експлуатації.
Розв’язання
Розуміємо суть властивості: хімічна інертність означає відсутність реакції з навколишніми речовинами.
З'ясовуємо наслідок: завдяки цьому матеріал не руйнується від корозії або інших хімічних впливів.
Висновуємо вигоду: це забезпечує тривалий термін служби кабелю без необхідності частого ремонту чи заміни.
Відповідь:
Хімічна інертність важлива, оскільки запобігає руйнуванню матеріалу від корозії та інших хімічних процесів, що гарантує довговічність кабелю.
Завдання 3 (с. 196)
Види інформації в світловодах
Визначити, які саме види інформації сьогодні передаються переважно через світловодні кабели.
Розв’язання
Читаємо текст про сучасний інформаційний потік.
Виділяємо конкретні види передачі даних: інтернет-трафік, телефонні розмови, телебачення.
Формулюємо відповідь: ці види інформації передаються переважно через світловоди.
Відповідь:
Інтернет-трафік, телефонні розмови, телебачення.
Завдання 4 (с. 196)
Труднощі прокладання підводних кабелів
Описати труднощі, з якими стикаються при прокладанні кабелів довжиною кілька тисяч кілометрів під водою.
Розв’язання
Визначаємо основні фактори впливу середовища: вода — це рідина, яка постійно рухається (хвилі, течії), а дно може бути нерівним або містити гострі каміння.
Розглядаємо необхідність захисту: кабель має бути захищений від корозії (розчинення в воді) та механічних пошкоджень під час руху морських тварин чи суден.
Висновуємо, що основні труднощі — це забезпечення стабільності шляху через течії та захист конструкції від зовнішніх впливів.
Відповідь:
Основні труднощі полягають у необхідності створити надійний захист кабелю від корозії в воді, а також від механічних пошкоджень через хвилі, течії та нерівне морське дно.
Завдання 5 (с. 196)
Потреба у новій індустрії та вплив на глобалізацію
Пояснити причину виникнення нової індустрії світловодних кабелів наприкінці минулого сторіччя та описати вплив їхнього розташування між континентами на глобалізацію.
Розв’язання
Аналізуємо причини появи нової індустрії: традиційні металеві кабелі мають обмежену пропускну здатність і важать багато, що ускладнює їхнє прокладання на великі відстані.
Оцінюємо переваги світловодів: вони легші, хімічно інертні (служать довше) і передають в багато разів більші обсяги інформації.
Розглядаємо вплив на глобалізацію: оптоволоконні кабелі з'єднали континенти (Європу з Америкою, Азією тощо), що значно прискорило обмін даними та сприяло інтеграції світових ринків.
Відповідь:
Потреба виникла через необхідність передавати великі обсяги інформації (інтернет, телефонія) на великі відстані з високою швидкістю, що неможливо було зробити ефективним чином лише за допомогою металевих кабелів. Розташування таких кабелів між континентами прискорило глобалізацію та обмін інформацією, оскільки світловоди легші, надійніші і мають набагато більшу пропускну здатність, ніж металеві аналоги.
Завдання 6 (с. 196)
Пояснення ролі світловодів у телекомунікаціях
Скласти пояснення для молодших учнів, чому саме світловоди стали основою сучасних телекомунікацій.
Розв’язання
Описуємо суть явища: світловоди працюють як трубки, по яких світло (сигнал) бігає від одного кінця до іншого, навіть якщо трубка вигнута.
Підкреслюємо переваги: завдяки цьому ми можемо дивитися телевізор або користуватися інтернетом у будь-якій точці світу, де є кабель.
Робимо висновок: світловоди — це найшвидший і найнадійніший спосіб передавати мільйони розмов та фільмів одночасно.
Відповідь:
Світловоди стали основою сучасних телекомунікацій, тому що вони дозволяють передавати інформацію (інтернет, телефонні розмови, телебачення) на величезні відстані з високою швидкістю і якістю. Уявіть собі скляну трубку, по якій світло бігає від одного кінця до іншого — саме так працюють кабелі, що «оплели» всю планету, дозволяючи вам миттєво зв'язуватися з будь-ким.
