Copy - UNIT 4: Absorption of Light

Αριθμός Έργου: 2023-1-PL01-KA220-SCH-000164042

ΕΝΟΤΗΤΑ 4: Απορρόφηση του φωτός

Χρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση. Ωστόσο, οι απόψεις και οι γνώμες που εκφράζονται είναι αποκλειστικά του/των συγγραφέα/συγγραφέων και δεν αντικατοπτρίζουν απαραίτητα τις απόψεις της Ευρωπαϊκής Ένωσης ή του Ευρωπαϊκού Εκτελεστικού Οργανισμού Εκπαίδευσης και Πολιτισμού (EACEA). Ούτε η Ευρωπαϊκή Ένωση ούτε ο EACEA μπορούν να θεωρηθούν υπεύθυνοι για αυτές.

Εισαγωγή

Σε αυτή τη δραστηριότητα θα επικεντρωθούμε στην ανάκλαση και την απορρόφηση του φωτός. Θα ανακαλύψουμε πώς η ποσότητα απορρόφησης του φωτός εξαρτάται από το τι συμβαίνει.

source: freepik.com

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Οι μαθητές:

• Θα καταλήξουν στο συμπέρασμα ότι το λευκό φως είναι ένας συνδυασμός όλων των χρωμάτων του φωτός.
• Θα ανακαλύψουν ότι το φως μπορεί να απορροφηθεί από την ύλη ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασής του με αυτήν.

source: freepik.com

• Το ουράνιο τόξο που εμφανίζεται σε μια βροχερή μέρα, όταν τα σύννεφα διαλύονται και ο ήλιος αρχίζει να λάμπει, είναι ένα συναρπαστικό φυσικό φαινόμενο που προσελκύει την προσοχή πολλών ανθρώπων.
• Το ουράνιο τόξο, το οποίο αποτελεί θέμα πολλών ιστοριών και θρύλων με την όμορφη εμφάνισή του, έχει οδηγήσει στην εμφάνιση πολλών γρίφων και ερωτηματικών για τα περίεργα μυαλά.
• Για παράδειγμα, ποια είναι η σχέση μεταξύ του ουράνιου τόξου και της βροχής; Γιατί η σειρά των χρωμάτων στο ουράνιο τόξο είναι πάντα η ίδια;
• Ας ρίξουμε μια ματιά στο έργο του Νεύτωνα σχετικά με την οπτική για να βρούμε απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα..

source: freepik.com

• Ο Σερ Ισαάκ Νεύτωνας ήταν ο πρώτος επιστήμονας που εξήγησε σωστά τη φύση του φωτός. Μέχρι τη δεκαετία του 1660, πιστευόταν ότι το λευκό φως ήταν ένα χρώμα από μόνο του. Το 1666, ο Νεύτωνας διεξήγαγε ένα πρισματικό πείραμα σε ένα σκοτεινό δωμάτιο και έδειξε ότι, αντίθετα με την κοινή πεποίθηση, το λευκό φως είναι στην πραγματικότητα ένα μείγμα όλων των χρωμάτων. Σε αυτό το πείραμα, ο Νεύτωνας είχε ως στόχο να εξηγήσει πώς σχηματίζονται τα ουράνια τόξα.
• Με μια απλή διάταξη στην οποία το φως του ήλιου περνούσε μέσα από ένα πρίσμα, το λευκό φως που διαθλάστηκε σε διαφορετικές γωνίες δημιούργησε ένα τεχνητό ουράνιο τόξο με κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε και μοβ χρώματα στην ανακλώμενη επιφάνεια.

source: freepik.com

• Τι συνέβαινε λοιπόν για να δημιουργηθούν όλα τα γνωστά χρώματα όταν το λευκό φως περνούσε μέσα από το πρίσμα;
• Ο Νεύτωνας δεν μπορούσε να απαντήσει σε αυτή την ερώτηση, επειδή η δομή του φωτός δεν ήταν ακόμη κατανοητή εκείνη την εποχή. Περίπου 135 χρόνια μετά το πείραμα του Νεύτωνα, το 1801, ο επιστήμονας Τόμας Γιανγκ απέδειξε ότι το φως είναι κύμα.
• Ο Γιανγκ απέδειξε ότι καθώς το φως περνά μέσα από ένα πρίσμα, διαθλάται σε διαφορετικές γωνίες ανάλογα με το μήκος κύματος του και έτσι διαχωρίζεται στα χρώματά του.

source: freepik.com

source: freepik.com

Μέχρι τώρα έχουμε καταλάβει ότι όταν το λευκό φως διαθλάται, σχηματίζονται άλλα χρώματα φωτός. Μπορούμε επίσης να πούμε το αντίθετο. Δηλαδή, ο συνδυασμός των χρωμάτων του φωτός δημιουργεί λευκό φως. Αλλά υπάρχει ακόμα μια ερώτηση που πρέπει να απαντήσουμε: Γιατί η σειρά των χρωμάτων στο ουράνιο τόξο είναι πάντα η ίδια; Ας κάνουμε ένα μικρό πείραμα για να βρούμε την απάντηση σε αυτή την ερώτηση.

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΜΑΘΗΣΗΣ

• Σε μια ζεστή καλοκαιρινή μέρα, ίσως έχετε αισθανθεί περισσότερη ζέστη όταν φορούσατε σκούρα ρούχα. Φορώντας ανοιχτόχρωμα ρούχα σε ζεστό καιρό, μπορεί να αισθανθείτε λιγότερο την επίδραση της ζέστης.

Αλλά πώς;

• Σε αυτή τη δραστηριότητα, θα εξετάσουμε την αύξηση της θερμοκρασίας πανομοιότυπων υλικών διαφορετικών χρωμάτων υπό το φως. Πραγματοποιήστε το πείραμα σε περιβάλλον επαυξημένης πραγματικότητας.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ 1: Όταν μετράτε τη θερμοκρασία διαφορετικών χρωματιστών μπλουζών κάτω από το φως του ήλιου (λευκό φως), καταγράψτε τα δεδομένα θερμοκρασίας στον παρακάτω πίνακα. (Τα μπλουζάκια είναι κατασκευασμένα από τον ίδιο τύπο υφάσματος).

Ποιος πιστεύετε ότι είναι ο λόγος για αυτή τη διαφορά στις τιμές θερμοκρασίας; …………………………………………………………………………………………………………………

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ 2: Επαναλάβετε το πείραμα αυτή τη φορά χρησιμοποιώντας διαφορετικά χρώματα φωτός.

• Όταν κοιτάζουμε ένα κόκκινο μπλουζάκι στο φως του ήλιου, το βλέπουμε κόκκινο επειδή αντανακλά μόνο τα κόκκινα χρώματα του λευκού φωτός που πέφτει πάνω του.
• Να θυμάστε ότι το φως του ήλιου (δηλαδή το λευκό φως) είναι ένας συνδυασμός όλων των χρωμάτων του φωτός.

• Πού έχουν εξαφανιστεί όλα τα άλλα χρώματα του φωτός εκτός από το κόκκινο; Πώς πιστεύετε ότι αυτό μπορεί να σχετίζεται με τη θέρμανση του μπλουζιού στο φως του ήλιου; Συζητήστε το με τους συμμαθητές σας. .............................……………………………………………………………………................................................………………………………………………………………………………………………………

• Πιστεύετε ότι τα σκούρα αντικείμενα θερμαίνονται πάντα περισσότερο όταν εκτίθενται στο ηλιακό φως; Είναι το χρώμα ο μόνος παράγοντας που επηρεάζει την απορρόφηση του φωτός; Συζητήστε το με τους συμμαθητές σας. …………………………………………………………............................………………………………......……………………………………………………………………………………………………………………