Popis pokusu

První žák (vysílač) používá laserové ukazovátko a pomocí tlačítka nebo zakrývání papírkem vysílá krátké a dlouhé světelné záblesky (tečky a čárky). Paprsek prochází skleněnou čočkou, která ho zaostří nebo usměrní na stínítko (bílý papír) u druhého žáka (přijímače). Druhý žák zaznamenává signály a podle tabulky Morseovy abecedy dešifruje tajnou zprávu.

Kde vybavení běžně najít

• Laserové ukazovátko: Papírnictví, hračkářství, elektra nebo klíčenky z večerky (červený diodový laser 650 nm).
• Čočka: Lupa z papírnictví, staré brýle na čtení (spojka), vyřazený dalekohled nebo čočky ze starých CD/DVD mechanik.
• Stínítko a dešifrovací tabulka: Běžný kancelářský papír a vytištěný přehled Morseovy abecedy.

Fyzikální princip a vzorce

Světlo z laseru letí jako přímý, úzký paprsek, ve kterém mají všechny částice světla (fotony) stejnou barvu.

Když paprsek narazí na skleněnou čočku, zpomalí se a ohne svůj směr – tomu říkáme lom světla. Čočka funguje jako „světelný trychtýř“: posbírá paprsky a usměrní je přesně do jednoho bodu na papíře, aby byla tečka Morseovky dobře čitelná.

Jak funguje LASER?

Běžná žárovka svítí do všech stran a míchá v sobě různé barvy. Laser naopak vytvoří paprsek, který se neroztahuje a má jen jednu barvu. Funguje to jako světelná řetězová reakce:

1. Nabití energií: Do materiálu uvnitř laseru (krystal nebo dioda) pošleme elektrický proud. Atomy uvnitř se tím „nabijí“.
2. Světelná lavina: Když kolem nabitého atomu proletí jedna částice světla, přiměje ho vyzářit druhou, naprosto stejnou částici. Z jedné jsou dvě, ze dvou čtyři a vzniká lavina identického světla.
3. Odraz a usměrnění: Světlo se odráží mezi dvěma zrcadly tam a zpět, čímž dál sílí. Přes jedno poloprůhledné zrcadlo pak uteče ven jako perfektně rovný a tenký paprsek.

Kde se lasery používají?

• V běžném životě a elektronice: Čtení čárových kódů u pokladny, přenos rychlého internetu v optických kabelech, laserové tiskárny a ukazovátka.
• V medicíně: Laserové operace očí (odstranění dioptrií), bezkontaktní jemné skalpely nebo rovnání a vytvrzování plomb u zubního lékaře.
• V průmyslu a stavebnictví: Přesné řezání a svařování hrubých kovových plechů, laserové měřiče vzdálenosti a vodováhy na stavbách.
• Ve vědě a chemii: Zkoumání složení neznámých látek (posvítíme na vzorek a z odraženého světla hned poznáme chemické molekuly) nebo spouštění chemických reakcí světlem.

Morseova abeceda: Historie a proč vznikla

Historie

Kód vyvinul Samuel Morse společně s Alfredem Vailem mezi lety 1837 a 1844 pro elektrický telegraf. První oficiální zpráva poslala v roce 1844 větu "What hath God wrought" (Co to Bůh stvořil) z Washingtonu do Baltimoru.

Proč vznikla

Před telegrafem trvalo doručení zprávy dny až týdny (koňská pošta). Elektrické vedení umožnilo okamžitý přenos, ale elektrický drát uměl v té době přenášet pouze dva stavy: proud teče (ZAP) nebo proud neteče (VYP). Morseova abeceda převedla veškerá písmena a čísla do kombinace krátkých impulsů (tečka) a dlouhých impulsů (čárka).

Geniální myšlenka kódování

Alfred Vail spočítal četnost písmen v anglickém jazyce (procházením sazby v tiskárně). Nejčastějším písmenům přiřadil nejkratší kódy, aby byl přenos co nejrychlejší:

• E = • (jedná tečka - nejčastější písmeno)
• T = – (jedná čárka)
• Q = – – •– (dlouhý kod pro vzácné písmeno) 

 Přehled všech písmen

Bezpečnost při práci s laserem

1. Nikdy nemiřte nikomu do očí: Ani ze srandy, ani na jedinou sekundu. Laserový paprsek nesmí zasáhnout obličej nikoho v místnosti.
2. Hlídejte si odrazy: Světlo posílejte výhradně na matný bílý papír. Nikdy nemiřte na zrcadla, sklo, hodinky nebo lesklý kov – odražený paprsek by mohl nečekaně zasáhnout někoho v publiku.