İLKÖĞRETİM OKULU ÖĞRENCİLERİNE YÖNELİK MATEMATİK VE FEN BİLİMLERİ PROJE ÇALIŞMASI
Bu Benim Eserim Matematik ve Fen Bilimleri Proje Yarışması
Projenin Amacı? GELİŞEN TEKNOLOJİ İLE BİRLİKTE FİBER OPTİK KABLOLARDA LAZERLE VERİ AKTARIMI SAĞLAMAK , AYRICA OKYANUSLARI AYDINLATIP BİTKİLERİN FOTOSENTEZ YAPMALARINI SAĞLAMAK AMAÇLANMAKTADIR. Proje Fikri Nasıl Oluştu? Öğretmenimiz ile birlikte belirledik Proje hakkında genel bilgiler FİBER OPTİK KABLO 1950‘ li yıllarda görünebilir imajların optik fiber kanallardan geçirilmesiyle ilgili yapışan çalışmalar tıp dünyasında kullanım alanı buldu.1966 yılında Charkes Kao ve George Hockham cam fiber üzerinden veri aktarımı da yapılabileceği fikrini ortaya koydular.Sonra ki dönemlerde fiber üzerinde ki kayıp oranları o kadar az seviyelere indirildi ki. Fiber veri aktarımı için bakıra göre daha avantajlı bir konuma geldi.Düşük sinyal kayıpları nedeniyle fiber ile bakır kablolara göre daha yüksek hızlarda ve çok daha uzun mesafelerde veri aktarımı mümkündür.Bu mesafe repeater kullanılmadan 2km.’ye kadar çıkabilir.UTP kablolarda bu mesafe 100m ile sınırlıdır.Fiber kablonun hafif ve ince yapısı bakır kablo kullanmanın zor olduğu ortamlarda kullanabilmesini sağlar.Bütün bunlar fiber kablonun önemli özelliği olmakla beraber , fiber’in en önemli özelliği elektromanyetik alanlardan hiç etkilenmemesidir.Çünkü fiber kablodan elektirik değil ışıkakyarılır.Fiber iletken olmadığı için elektiriksel yalıtımın zorunlu olduğu yerlerde kullanılır.Binalar arasında toprak hattında ki fark problemi fiber için sorun değildir.Fiber kimyasal fabrikalar askeri üsler gibi küçük bir elektirik akımının patlamaya neden olabileciği ortamlar içinde idealdir.Son olarak UTP ve diğer kabloların aksine , fiber bir kablodan bilgi çalmak çok daha zordur.Fiber’in en büyük dezavantajı fiyatının pahalı ve kurulumunun zor oluşudur. FİBER TİPLERİ Tüm fiber teknolojileri veri alımı ve gönderilimi için fiber’i çiftler halinde kullanılır.Üreticilerde fiber kabloları bu şekilde üretmektedir.en yaygın fiber kablo 62.5/125 mikron metre boyutunda olanıdır.Fiber kabloda normal ışık veya lazer kullanılabilir.BU iki tip fiber tamamen farklı donanım kullanır.Işık sinyalleri yollamak için LED(light emitting diot)kullanan fiber tipi multi-mode fiber çok yüksek veri aktarım değerlerine ulaşılabilmesine rağmen pahalı ekipmanı nedeniyle yaygın değildir.Fiber optik aydınlatma teknolojilerinden oldukça farklı ve uygulama alanı yönünden sınırsız sayılabilecek bir teknolojidir.Fiber opyik aydınlatma sistemleri ile tasarım hayal gücünüzle sınırlıdır.Hayal ettiğiniz hemen her şeyi uygulayabilirsiniz. Fiber optik aydınlatma teknolojisini diğer aydınlatma teknolojilerinden farklı kılan en temel özelliği ÖZGÜRLÜK ve ESNEKLİKTİR.Fiberoptik aydınlatma sistemlerinde kullanılan ışık kaynağını istenilen herhangi bir noktaya yerleştirme özgürlüğüne sahipsiniz.Bu kavram size beraberinde bir çok avantaj sağlar. FİBER OPTİK AYDINLATMA Fiber optikte aydınlatma sistemi 2 ana bölümden oluşur; – Işık kaynağı – Fiber optik kablo demeti (*)Bunlara bağlı olarak istenirse LENS armatürlerde kullanılabilir. Fiber optik kablolar ;hazırlana projeye,mimari tasarıma yada ihtiyaca uygun ebatlarda kesilerek bir demet haline getirilir.Işık kaynağına(ışığın çıkış noktasına) sonlandırıcı muf ile yerleştirilir.Böylece ışık kaynağının ürettiği ışık,fiber optik demet içinde taşınarak,armatüre veya direk çıplak fiber optik uca iletir.Bir fiber optik kablo demeti aynı veya farklı çaplarda ve uzunluklarda tamamen ihtiyaca göre belirlenen fiber optik kablolardan oluşur. Fiber optik aydınlatma sistemi , armatür ile ışık kaynağının fiber optik kablolar aracığı ile birbirinden ayrılması sayesinde mimari tasarımlar hayal gücünü zorlayabilecek ,olağan üstü diyebileceğimiz bir aydınlatma harikası ortaya koymaktadır.Kullanılacak armatürler mekanların mimarisine göre birçok değişgenlikler ile karşımıza çıkabilir.(kristak uçisonlandırıcı uç,lens armatürleri gibi…) Lens armatürlerinin kullanma amaçları – Estetik bir görünüm elde edilmesi, – Daha yoğun bir ışık elde edilmesi, – Noktasal (spot) aydınlatma istenildiği durumlar – Yaygan (flood) aydınlatma istediği durumlar, Ayrıca armatürler alışıla gelmiş aydınlarma elemanlarına göre daha küçük boyutlarda olabilmesi sebebiyle ve aynı zamanda optik lenslerle donatılabilme özelliğine sahip olmalarıylada ayrıcalıklıdırlar.Işık yoğunluğunu artırmak için amaca uydun seçilmiş armatürlerle, ışığın çıkış açısı 120 dereceden 1 dereceye kadar düşürebilmektedir.böylece istenilen efekt net olarak elde edilmektedir. FİBER OPTİK AYDINLATMA SİSTEMİNİNDİĞER AYDINLATMA SİSTEMLERİNE GÖRE AYRICALIKLARI – Fiber optik kablo sadece ışık taşıyıcıdır,elektirik akımı taşımaz. Nemli ne soğuk ortamlarda , aydınlatmanın elektirik rismi taşımaz. İstenmeyen yerlerde tam bir güven içerisinde kullanılabilir. – Işık kaynağında üretilen ve fiber optik kablolar ile taşınana ışık soğuk olduğu için yakınındaki canlılara ve malzemelere zara vermez. Dolayısıyla , dış ortamlarda insanların ve diğer canlıların bire bir temasının olduğu yerlerde güvenle kullanılır. – Işık kaynağından çıkan ışık , ihtiyaca göre bir yada birden fazla noktaya dağıtılır. – Işık hijyendir.Kaynak ışıklı alanda bulunmadığı için manyetik alan oluşturmaz.Böylece toz v.b. partiküller harekete geçmez.Bu sayede gıda vitrinlerinin aydınlatılmasında ve bakımında hijyen sağlanır. – Isıya duyarlı hassas , patlama riski olan yada bakımı zor/imkansız olan noktalarda diğer aydınlatma sistemlerine göre tek çözümdür. – Işık kaynağının içine yerleştirilen özel efekt riskleri ile renk değişimi,pırıltılı ışıma yada loşlaştırma sağlanır.DMX iletişim sistemi ile dijital, aydınlatma teknolojisine uygun sistemler üretilmektedir. – Şiddete maruz kalınmaması ihtimalinin yüksek olduğu yerlerde güvenlik amaçlı aydınlatma sağlanır. – Seçilecek uygun armatürlerle çok küçük ve etkileyici görüntüye sahip ışıklı fiber optik uçlar ile estetik bir görünüm kazanır. – Optik lensler kullanılarak ışığın yoğonluğu istenilen düzeyde yönlendirilebilir. – Işık kaynağı ışığın kullanışdığı yerden tamamen ayrı bir noktaya yerleştirildiği için bakımı kolaydır. – Fiber optik aydınlatma sisteminin işletme açısından bakım ve diğer giderleri yok denecek kadar azdır. – Uygulama sırasında ala gelebilecek yeni animasyonları uygulama olanağı vardır. Tüm bunların yanı sıra fiber optik aydınlatma sistemiyle ortaya çıkan başarılı görsel sonuçlar fiber optik sistemlerinin hızla yaygınlaşmasını sağlamaktadır.Zamanla daha popüler hale gelen fiber optik aydınlatma sistemleri tasarlanırken neler yapılabileceğinin sınırları iyi belirlenirse tasarımcı açısından çok esnek kullanım alanları elde edilmiş olur. Fiber optik ışığı iletmede çok etkili bir malzemedir.lazer ışınlarının fiber optik kablodan geçirilmesiyle elde edilen iletişim imkanları , normal malzemeden yapılmış kablodakilere göre olağan üstü bir artış gösterir.Öyleki ki, saç teli kalınlığında 100 tane fiber optik kablonun yan yana getirilmesiyle oluşan kablo kesitinden 40.000 ayrı ses kanalı geçirebilmektedir. Rossella Racovitzae adlı su süngeri bitkisi, insanoğlunun en yeni teknolojilerde kullandığı fiber optikten yapılmış uzantılara sahiptir. Fiber optik, ışığı iletmede çok etkili bir malzemedir. Lazer ışınlarının fiber optik kablosundan geçirilmesiyle elde edilen iletişim imkanları, normal malzemeden yapılmış kablodakilere göre olağanüstü bir artış gösterir. Öyle ki, saç teli kalınlığında 100 tane fiber optik kablonun yanyana getirilmesiyle oluşan kablo kesitinden 40.000 ayrı ses kanalı geçirilebilmektedir. Antartika kıyılarının derinliklerinde yaşayan bir sünger türü ,fotosentez yapabilmek için ihtiyacı olan ışığı fiber optikten yapılmış olan diken şekilli uzantıları sayesinde kolayca toplamakta ve çevresi için de bir ışık kaynağı olmaktadır.Bu sayede hem kendisi hemde su süngerinin ışık toplama toplama yeteneğnden faydalanan başka canlılar hayatta kalabilmektedir.Aynı ortamda yaşayan tek hücreli yosunlar da bu süngere yapışmakta ve yaşamaları için gerekli olan ışığı elde etmektedirler. Antartika kıyılarının 100 ila 200 metre derinliklerinde ,kalın buz kütlelerinin altında neredeyse zifiri karanlık denilebilecek bir ortamda yaşayan bir canlı için güneş ışığını yakalamak ,canlının hayatını sürdüre bilmesi için son derece büyük önem taşır.Canlının bu sorunu çözebilmesi,ışığı en iyi şekilde toplayan fiber optik ile donatılmış olması sayesinde mümkündür.Bilindiği gibi fiber optik teknolojisi son yüz yılın en önemli teknolojilerinden biridir.Japon mühendisler bu teknolojiyi güneş ışığını gökdelenlerin ışık almayan bölümlerine aktarmada kullanırlar. Gökdelenlerin çatısına yerleştirilen dev mercekler güneş ışığını fiber optiklerin ucuna odaklar.Fiber iletkenler vasıtasıyla da güneş ışığı binanın en karanlık noktalarına kadar ulaşır. Yüksek teknolojiye sahip endüstrilerde imal edilen fiber optik maddesinin bçyle ortamda bu canlı tarafından 600 milyon yıldan beri kullanılması bilim adamlarını da hayrete düşürmüştür.Washington Üniversitesi’ndemekanik mühendisi olan uzman Ann. M. Mescher bu gerçeği şöyle ifade eder: -Bu fikirleri düşük ısılarda , böylesine eşsiz , mekanik ve mükemmel optik özelliklerle üreten bir canlının var olması olağan üstü etkileyicidir. Washingtob Üniversitesi’nde profesör ve aynı zamanda metalurji mühendisi olan Brian D. Flinn ise bu süngerdeki üstün yapıyı şöyle tarif eder: -Bu öbümüzdeki 2 yada 3 sene içinde insanların telekomünikayona geçirecekleri türden bir şey değil,bu önümüzdeki 20 yılda ortalarda görülemeyecek bir şey. Projede kullanılan malzemeler Düz ayna Tümsek ayna Büyüteç Lazer Bağlama Parçası , Üç ayak Optik ray Küvet Fiber kablo.
