تجارب تشتيت الضوء للأطفال

يشير تشتت الضوء إلى ممارسة فصل شعاع من الضوء الأبيض إلى الألوان الفردية التي تشكل شعاعًا من الضوء. استخدم المنشور لتوضيح ذلك. كان إسحاق نيوتن أول من اكتشف أن كل شعاع من الضوء يتكون من مجموعة كاملة من الألوان. على الرغم من أن الناس كانوا على دراية بالمنشورات من قبل ، فقد اعتقدوا دائمًا أن المنشور يعطي اللون للضوء. أثبتت تجارب نيوتن أن المنشورات تشتت الضوء فقط إلى نطاقات لونية مختلفة.

اسأل الطلاب عما إذا كانوا يعتقدون أن ألوان قوس قزح تظهر دائمًا بنفس الترتيب. اطلب منهم رسم ما يعتقدون أن شكل قوس قزح. وضح للطلاب كيفية إنشاء قوس قزح باستخدام المنشور. قارن قوس قزح الذي تم إنشاؤه بواسطة المنشور بقوس قزح الذي قام الطلاب بتلوينه. اطلب من الطلاب ملاحظة الاختلافات بين قوسي قزح. اشرح أن جميع حزم الضوء تحتوي على طيف كامل من الألوان ، ولكن هذا الطيف لا يمكن رؤيته إلا عندما ينتقل شعاع الضوء عبر منشور. اشرح أن كل قوس قزح يحتوي دائمًا على الألوان الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والبنفسجي وأن هذه الألوان تظهر دائمًا بهذا الترتيب.

يمكن للطلاب إنشاء المنشور الخاص بهم باستخدام الجيلاتين الصافي. قم بإعداد الجيلاتين باستخدام نصف كمية الماء الموصى بها على العبوة وصب الجيلاتين في قالب مربع أو مستطيل مثل وعاء بلاستيكي قابل لإعادة الاستخدام أو وعاء خبز صغير. بعد أن يصلب الجيلاتين ، قم بإزالته من القالب وقطع إلى أشكال موشورية مختلفة مثل نصف دائرة أو وسط عريض بنهايات رفيعة أو وسط رفيع بنهايات عريضة. قم بإضاءة مصباح يدوي عبر الجيلاتين لترى كيف يتشتت الضوء وينحني. اطلب من الطلاب ملاحظة كيف يتصرف الضوء بشكل مختلف عندما يمر عبر مناشير مختلفة. ضع مشطًا بلاستيكيًا بين المصباح ومنشور الجيلاتين ولاحظ كيف تسهل الخطوط من المشط رؤية طريقة انحناء الضوء بواسطة المنشور.

يكتسب الطلاب فهمًا أفضل لسلوك الضوء من خلال ملاحظة تشكيل قوس قزح في غرفة مظلمة. في هذه التجربة ، استخدم ورقًا أسود اللون لتغطية شعاع المصباح ، ولكن قم أولاً بقطع شق صغير في منتصف قطعة الورق هذه. املأ حوضًا بلاستيكيًا صغيرًا وشفافًا بالماء وضع مرآة في الماء عند أحد طرفي الحوض. سلط الضوء على المرآة. ارفع بطاقة بيضاء فارغة لالتقاط شعاع الضوء المنعكس.

مثلما يشتت المنشور شعاعًا أبيض من الضوء ، فإن ألوان قوس قزح عندما تسطع من خلال منشور ستظهر في الطرف الآخر على شكل شعاع أبيض من الضوء. للحصول على فهم أفضل ، خذ ثلاثة مصابيح يدوية وقم بتغطيتها بألوان شفافة مختلفة ، واحدة حمراء وواحدة زرقاء وواحدة خضراء. اشرح أن هذه تشكل الألوان الأساسية للضوء. اطلب من الطلاب أن يتنبأوا بما سيحدث عندما يقومون بدمج أشعة الضوء المختلفة. اخفض الأضواء وتحقق من النتائج عن طريق تسليط الضوء على قطعة من الورق الأبيض.