Copy - UNIT 4: Absorption of Light

Project Number: 2023-1-PL01-KA220-SCH-000164042

YKSIKKÖ 4: Valon Absorptio

Funded by the European Union. Views and opinions expressed are however those of the author(s) only and do not necessarily reflect those of the European Union or the European Education and Culture Executive Agency (EACEA). Neither the European Union nor EACEA can be held responsible for them.

Johdanto

Tässä aktiviteetissa keskitymme valon heijastumiseen ja absorptioon. Tutustumme siihen, miten valon absorptio riippuu tilanteesta.

source: freepik.com

Oppimistulokset

Opiskelija:

• Päättelee, että valkoinen valo on kaikkien valon värien yhdistelmä.
• Huomaa, että valo voi imeytyä aineeseen sen vuorovaikutuksen seurauksena.

source: freepik.com

• Sateisena päivänä, kun pilvet hälvenevät ja aurinko alkaa paistaa, ilmestyy taivaskaari, joka on kiehtova luonnonilmiö, joka herättää monien ihmisten huomion.
• Kaunis ulkonäköään ansiosta monien tarinoiden ja legendojen aiheena oleva sateenkaari on herättänyt uteliaiden mielissä monia kysymyksiä ja arvoituksia.
• Esimerkiksi, mikä on sateenkaaren ja sateen välinen suhde? Miksi sateenkaaren värien järjestys on aina sama?
• Katsotaanpa Newtonin optiikkaa koskevia tutkimuksia löytääksemme vastauksia näihin kysymyksiin.

source: freepik.com

• Sir Isaac Newton oli ensimmäinen tiedemies, joka selitti valon luonteen oikein. 1660-luvulle asti uskottiin, että valkoinen valo oli oma väri. Vuonna 1666 Newton teki prisma-kokeen pimeässä huoneessa ja osoitti, että vastoin yleistä uskomusta valkoinen valo on itse asiassa kaikkien värien sekoitus. Tässä kokeessa Newtonin tavoitteena oli selittää, miten sateenkaari muodostuu.

• Yksinkertaisella laitteistolla, jossa auringonvalo kulki prisman läpi, eri kulmissa taittunut valkoinen valo loi keinotekoisen sateenkaaren, jossa heijastuneella pinnalla näkyi punaisia, oransseja, keltaisia, vihreitä, sinisiä ja violetteja värejä.

source: freepik.com

• Mitä siis tapahtui, kun valkoinen valo kulki prisman läpi ja loi kaikki tunnetut värit?
• Newton ei osannut vastata tähän kysymykseen, koska valon rakennetta ei tuolloin vielä ymmärretty.
• Noin 135 vuotta Newtonin kokeen jälkeen, vuonna 1801, tiedemies Thomas Young osoitti, että valo on aalto. Young osoitti, että kun valo kulkee prisman läpi, se taittuu eri kulmissa aallonpituuden mukaan ja erottuu siten eri väreiksi.

source: freepik.com

source: freepik.com

Tähän mennessä olemme ymmärtäneet, että kun valkoinen valo taittuu, muodostuu muita värejä. Voidaan myös sanoa päinvastoin, että valkoinen valo syntyy valkoisten värien yhdistelmästä. Mutta meidän on vielä vastattava yhteen kysymykseen: miksi sateenkaaren värien järjestys on aina sama? Tehdään pieni koe, jotta löydämme vastauksen tähän kysymykseen.

OPPIMISTEHTÄVÄ:

• Kuumana kesäpäivänä olet ehkä tuntenut olosi kuumemmaksi, kun olet pukeutunut tummiin vaatteisiin. Vaaleiden vaatteiden käyttäminen kuumalla säällä voi vähentää kuumuuden vaikutusta.

Mutta miten?

• Tässä aktiviteetissa tarkastelemme eri värejä olevien identtisten materiaalien lämpötilan nousua valossa. Suorita koe lisätyn todellisuuden ympäristössä.

HAVAINTO 1: Kun mittaat eri väristen T-paitojen lämpötilaa auringonvalossa (valkoisessa valossa), kirjaa lämpötilatiedot alla olevaan taulukkoon. (T-paidat on valmistettu samasta kankaasta).

Mikä mielestäsi on syy tähän lämpötilaeroon? …………………………………………………………………………………………………………………

HAVAINTO 2: Toista koe tällä kertaa käyttäen eri värisiä valoja.

• Kun katsomme punaista T-paitaa auringonvalossa, näemme sen punaisena, koska se heijastaa vain valkoisen valon punaisia värejä, jotka osuvat siihen.

• Muista, että auringonvalo (eli valkoinen valo) on kaikkien valon värien yhdistelmä.

• Mihin ovat kadonneet kaikki muut auringonvalon värit paitsi punainen? Miten tämä voisi mielestäsi liittyä T-paidan lämpenemiseen auringonvalossa? Keskustele asiasta kavereidesi kanssa. .............................……………………………………………………………………................................................………………………………………………………………………………………………………

• Luuletko, että tummat esineet lämpenevät aina enemmän, kun ne altistuvat auringonvalolle? Onko väri ainoa tekijä, joka vaikuttaa valon absorptioon? Keskustele asiasta kavereidesi kanssa. …………………………………………………………............................………………………………......……………………………………………………………………………………………………………………