Heillandi verkefni í náttúruvísindum/Hljóð flutt með ljósi

Markmið

Þetta verkefni snýst um það að flytja hljóð með ljósi.

Áhöld og efni

Hljóðgjafi með mini-jack tengi (t.d. sími eða tölva)
Hátalari (tölvuhátalarar virka vel)
Snúra með hljóðtengi sem passar í hljóðgjafann og hátalarann
3 V rafhlaða (t.d. CR2023) og hulstur fyrir hana með tengjum til að lóða við
2x ljóstvistar (led-perur)

Framkvæmd

Snúran með hljóðtengjunum er klippt í tvennt og vírarnir afeingangraðir.

Ljóstvistur er lóðaður við annan snúruspottann, þannig að önnur löppin tengist við jörðina (yfirleitt með svarta einangrun, eða án einangrunar við hlið hinna tveggja víranna) og hin við hægri og vinstri rásina (yfirleitt með hvíta og rauða einangrun). Það skiptir ekki máli hvernig ljóstvisturinn snýr.

Við hinn enda snúruspottans eru lóðuð rafhlöðuhulstrið og hinn ljóstvisturinn, raðtengt. Hér skiptir heldur ekki máli hvernig leiðararnir eru tengdir en pólar rafhlöðunnar þurfa að passa við póla ljóstvistsins. Þegar rafhlaðan er tengd á að kvikna á perunni.

Hljóðtengin eru tengd við hljóðgjafa og hátalara og perurnar látnar snúa að hvort öðru. Þá á hátalarinn að spila hljóðið.

Ítarefni

Hvað er að gerast?

Þegar rafstraumur flæðir um tvist (eða díóðu, e. diode) gefur hann frá sér ljós. Ekki allir tvistar gefa frá sér sýnilegt ljós en með því að velja rétt efni í tvistinn má tryggja að ljósendirnar séu á sýnilega litrófinu og kallast tvistarnir þá ljóstvistar.

Rétt eins og með mörg eðlis- og efnafræðileg ferli má snúa þessu við: Með því að varpa ljósi á ljóstvist myndast spenna við sitt hvorn pól ljóstvistsins. Þetta nýtum við okkur til að senda hljóðið á milli hljóðgjafa og hátalara með ljósi.

Þegar hljóðgjafinn er tengdur milli rafhlöðu og ljóstvistsins leggst rafspennan frá hljóðmerkinu við spennu rafhlöðunnar og þar með sveiflast ljósstyrkurinn í takt við hljóðið. Það er ekki greinanlegt með berum augum því til þess er sveiflan of lítil og hröð.

Með því að vísa þessu breytilega ljósmerki að öðrum ljóstvisti sem tengdur er við hátalara myndar hann spennumerki í takti við ljósmerkið (og þar með hljóðið) sem hátalarinn grípur og magnar upp. Þannig höfum við breytt hljóði í rafmerki, yfir í ljósmerki, yfir í rafmerki, og loks aftur yfir í hljóð!

Hljóðtengið

Hljóðtengið (oft kallað mini-jack) kemur í nokkrum gerðum eftir því hvort það er með . Gott er að vera með mono- eða sterio-tengi, ekki tengi með leiðara fyrir hljóðnema