ایک کٹ اوے انجن سلنڈر پسٹن، والوز اور اسپارک کو چار اسٹروک کے دوران دکھاتا ہے۔ طلبہ انجن کی رفتار اور اسپارک ایڈوانس بدلتے ہیں اور اسٹروک، سائیکل کے زاویے، سلنڈر کے دباؤ اور والو کی حالت کو اپ ڈیٹ ہوتے دیکھتے ہیں۔
—
فائبر آپٹکس اور لائٹ گائیڈ
اس سمیولیشن کے بارے میں
فائبر آپٹکس اور لائٹ گائیڈ یہ ظاہر کرتا ہے کہ گلاس کے بال کی طرح پتلے تار روشنی کی رفتار سے عالمی انٹرنیٹ ٹریفک کو کیسے لے جاتے ہیں۔ ایک شفاف 3D آپٹیکل فائبر اس کا ہائی انڈیکس انر کور (n₁)، لوئر انڈیکس آؤٹر کل্যাডিং (n₂)، انٹرنس ایکسیپٹنس کون، اور ایگزٹ فوٹو ڈٹیکٹر ظاہر کرتا ہے۔ جب طلبا سرخ لیزر ایمیٹر کو گھسیٹتے ہیں یا لاؤنچ اینگل کو ایڈجسٹ کرتے ہیں، تو ایک مسلسل لیزر رے اور چمکتی ہوئی فوٹان دالوں کا اسٹریَم کور چہرے میں ریفریکٹ ہوتا ہے اور انسیڈنس اینگل θᵢ پر کور کل্যাডিং وال سے ٹکراتا ہے۔ جب تک θᵢ کریٹیکل اینگل θc = arcsin(n₂/n₁) سے اوپر رہتا ہے، روشنی کا 100% ویو گائیڈ کے اندر داخلی طور پر ریفلیکٹ ہوتا ہے؛ مڈل بینڈ رنگ کو بہت زیادہ تیزی سے گھسیٹنا مقامی انسیڈنس اینگل کو θc سے نیچے گرا دیتا ہے اور کل্যাডিং لییکیج رے کو ظاہر کرتا ہے۔
طلبہ کیا دریافت کر سکتے ہیں
- انٹرنس فیس پر سرخ لیزر ایمیٹر کو اوپر اور نیچے گھسیٹیں اور وہ درست لاؤنچ اینگل تلاش کریں جہاں کور انسیڈنس اینگل θᵢ کریٹیکل اینگل θc سے نیچے گرتا ہے، جو سرخ لییکیج رے کو متحرک کرتا ہے۔
- آپٹیکل فائبر کو موڑنے کے لیے گولڈ مڈل رنگ کو اوپر کی طرف گھسیٹیں اور دیکھیں کہ ایک تنگ موڑ اس روشنی کا سبب کیسے بنتا ہے جو پہلے پھنسی ہوئی تھی کل্যাডিং میں لیک ہو جاتی ہے۔
- کل্যাডিং انڈیکس n₂ کو 1.38 پر رکھتے ہوئے کور انڈیکس n₁ کو 1.50 سے 1.80 تک بڑھائیں اور سبز ایکسیپٹنس کون کو نیومیکل اپرچر (NA) کے بڑھنے کے ساتھ چوڑا ہوتے ہوئے دیکھیں۔
- کل্যাডিং انڈیکس n₂ کو n₁ کے قریب اٹھائیں اور مشاہدہ کریں کہ کریٹیکل اینگل θc 90° کے قریب کیسے آتا ہے، جس سے روشنی کو پھنسائے رکھنا مشکل ہو جاتا ہے۔
- لاس لیس ٹوٹل انٹرنل ریفلیکشن اور کل্যাডিং لییکیج موڈز کے درمیان ٹوگل کرنے کے لیے لیزر ایمیٹر یا بینڈ رنگ پر کلک کریں۔
تدریسی مقاصد
- 1ہائی انڈیکس کور (n₁) اور لوئر انڈیکس کل্যাডিং (n₂) کے درمیان انٹرفیس کے لیے کریٹیکل اینگل θc = arcsin(n₂ / n₁) کا حساب لگائیں۔
- 2ٹوٹل انٹرنل ریفلیکشن کے لیے درکار دو جسمانی شرائط بیان کریں: روشنی کو زیادہ سے کم رفرییکٹیو انڈیکس (n₁ n₂ سے زیادہ ہے) کی طرف سفر کرنا چاہیے اور θc سے زیادہ θᵢ پر ٹکرانا چاہیے۔
- 3آپٹیکل فائبر کے نیومیکل اپرچر NA = √(n₁² − n₂²) کو اس کے زیادہ سے زیادہ ایکسیپٹنس کون اینگل سے متعلق کریں۔
- 4وضاحت کریں کہ آپٹیکل فائبر کیبل میں میکانیکل موڑ سگنل اٹینویشن (بینڈ لاس) کا سبب کیوں بن سکتے ہیں۔
اساتذہ کے عام سوالات
روشنی خمیدہ گلاس آپٹیکل فائبر کے اندر پھنسی کیوں رہتی ہے؟
اندرونی گلاس کور کا آس پاس کے کل্যাডিং گلاس (n₂) کے مقابلے میں زیادہ رفرییکٹیو انڈیکس (n₁) ہوتا ہے۔ جب کور کے اندر روشنی اتھلے گریزنگ اینگل پر باؤنڈری سے ٹکراتی ہے (جس کا مطلب ہے نارمل سے ناپا جانے والا ایک بڑا زاویہ θᵢ، جو θc سے زیادہ ہے)، سنیل کے قانون کا کوئی ریفریکٹڈ حل نہیں ہوتا ہے اور روشنی کا 100% کور میں واپس ریفلیکٹ ہوتا ہے۔
اگر ہوا کا رفرییکٹیو انڈیکس پہلے ہی کم ہے (n = 1.00) تو آپٹیکل فائبر کو کل্যাডিং کی ضرورت کیوں ہے؟
دھول، نمی، خروںچ، یا کسی اور فائبر کو چھونے والا ایک ننگا گلاس فائبر ہر رابطہ پوائنٹ پر روشنی لیک کرے گا۔ کور کو انڈیکس n₂ کے صاف، حفاظتی گلاس کل্যাডিং کے ساتھ گھیرنا پوری کیبل کے ساتھ ایک بہترین ریفلیکشن انٹرفیس کی ضمانت دیتا ہے۔
نیومیکل اپرچر (NA) کیا ہے؟
نیومیکل اپرچر NA = √(n₁² − n₂²) فائبر کی روشنی جمع کرنے کی صلاحیت کو ناپتا ہے۔ یہ sin(θ_max) کے برابر ہے، جہاں θ_max انٹرنس فیس پر سبز ایکسیپٹنس کون کا ہاف اینگل ہے جس کے اندر داخل ہونے والی روشنی کامیابی سے ٹوٹل انٹرنل ریفلیکشن سے گزرے گی۔
آپ کو فائبر آپٹیکل کیبل کو تیز کونے کے گرد کیوں نہیں موڑنا چاہیے؟
ایک تیز موڑ پر، کور کی بیرونی دیوار آنے والی رے کی طرف مڑتی ہے، رے اور دیوار کے نارمل کے درمیان زاویہ θᵢ کو کم کرتی ہے۔ ایک بار جب θᵢ کریٹیکل اینگل θc سے نیچے آ جاتا ہے، تو روشنی کل্যাডিং میں ریفریکٹ ہو جاتی ہے اور سگنل کمزور ہو جاتا ہے۔
یہ سمیولیشن اپنی سائٹ میں شامل کریں
اسے اپنے ایل ایم ایس، بلاگ یا کلاس کی ویب سائٹ پر لگائیں — مفت۔
<iframe src="https://kiwibee.io/ur/simulations/fiber-optic-total-internal-reflection-3d-simulation/embed" title="فائبر آپٹکس اور لائٹ گائیڈ | KiwiBee" loading="lazy" allowfullscreen style="width:100%;height:min(70vh,620px);min-height:420px;border:0;border-radius:16px"></iframe>دریافت جاری رکھیں
مزید تعاملی سائنسی ماڈل
ڈیم، پینسٹاک اور ٹربائن 3D میں دکھائے گئے ہیں۔ طلبہ دروازے کا کھلنا اور پانی کی سطح بدلتے ہیں، جسے ہیڈ کہتے ہیں، اور پانی کا بہاؤ، پینسٹاک میں پانی کی رفتار، برقی طاقت اور فی دن توانائی پڑھتے ہیں۔
—
A medieval trebuchet swings its arm in 3D and throws a stone. Students change the counterweight mass, arm ratio and release angle, press Fire, and read the release speed, range and flight time.
—
A 3D pocket cube with colored faces sits on screen. Students drag across a face to turn a layer, press Scramble to mix it, and try to solve it while the move counter and timer run.
—
خمدار پَر کے گرد ہوا کی لکیریں 3D میں دکھائی دیتی ہیں جب طلبہ حملے کا زاویہ اور ہوا کی رفتار بدلتے ہیں۔ ریڈنگز لفٹ، لفٹ کوفیشنٹ، لفٹ اور ڈریگ کا تناسب، اور بہاؤ عام ہے یا اسٹال، یہ دکھاتی ہیں۔
—
تعاملی سائنس اپنے کلاس روم میں لائیں
KiwiBee کا مفت اساتذہ ورک اسپیس سبق کی منصوبہ بندی، ورک شیٹس، کلاس روم اوزار اور گریڈ بک کو ایک ہی جگہ لے آتا ہے۔
مفت شروع کریں اور اپنی پہلی کلاس بنائیں
ہوم
تمام حل
قیمتیں
ہمارے بارے میں
غیر منافع بخش اداروں کے لیے KiwiBee
تقریبات اور ویبینارز
بڑے اداروں کے لیے
اسکولوں کے لیے
تعلیمی مراکز کے لیے
ٹیم لیڈرز کے لیے
اساتذہ کے لیے
AI اور وسائل
وسائل
قابلِ طباعت ورک شیٹس
سبق پیکس
تعاملی سمیولیشنز
اساتذہ کے اوزار
AI اسٹوڈیو
خیالات اور تحقیق