W światłowodzie jednym z podstawowych mechanizmów strat jest rozproszenie Rayleigha. Powstaje ono na skutek mikroskopowych niejednorodności (fluktuacji gęstości i współczynnika załamania) w szkle, które są "wbudowane" w materiał w trakcie jego wytwarzania. Takie lokalne zaburzenia powodują, że część mocy propagującej się fali jest rozpraszana w różnych kierunkach, w tym jako rozpraszanie wsteczne, co w praktyce objawia się jako tłumienie toru optycznego.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?
- Dyfrakcja to ugięcie fali na przeszkodach i aperturach; nie jest opisywana jako główne zjawisko strat wynikające z niejednorodności krystalicznej/strukturalnej szkła w rdzeniu włókna. W światłowodzie kluczowe są prowadzenie fali i straty materiałowe/rozproszeniowe.
- Absorpcja fali oznacza pochłanianie energii promieniowania przez ośrodek (np. domieszki, defekty, pasma pochłaniania). To również może powodować tłumienie, ale opis w pytaniu mówi o rozpraszaniu na niejednorodnościach i o odbiciu/rozproszeniu energii, co jest charakterystyczne dla Rayleigha.
- Dyspersja dotyczy różnic prędkości propagacji składowych sygnału (np. różnych długości fali lub modów), co prowadzi do poszerzania impulsów i ogranicza przepływność/długość łącza. Nie jest to mechanizm bezpośrednio opisujący "rozpraszanie części mocy" na lokalnych niejednorodnościach materiału.
W praktyce rozróżnienie pojęć jest ważne: tłumienie (m.in. Rayleigh, absorpcja) zmniejsza moc na końcu łącza, a dyspersja pogarsza kształt sygnału w czasie. Na egzaminie warto kojarzyć frazy: "lokalne niejednorodności szkła" → Rayleigh, "pochłanianie w materiale" → absorpcja, "poszerzenie impulsu" → dyspersja.
