تمنح المعارض العلمية الطلاب فرصة لاستكشاف العالم من حولهم لمعرفة المزيد وتقديم هذه النتائج. الضوء هو الموضوع المثالي لمشروع science fair.
الضوء في كل مكان. لدينا ضوء طبيعي من الشمس والقمر والنجوم. لدينا أضواء صناعية في مصابيحنا وأدواتنا. نستخدم الضوء للعديد من الأغراض ، ومع ذلك يمكن للعديد من الطلاب معرفة المزيد عنها.
بمعنى آخر ، الضوء هو موضوع معرض العلوم المثالي. فكر في بعض الأفكار حول هذا الموضوع وابحث عن فكرة مثيرة.
الضوء ودرجة الحرارة
هناك مجموعة متنوعة من الأنشطة القائمة على درجة الحرارة التي يمكن للطلاب القيام بها فيما يتعلق بمصادر الضوء والضوء. قد تشمل المشاريع الأولية فحص الاختلافات في درجات الحرارة في ضوء الشمس المباشر وفي الظل. بالنسبة للأطفال الأكبر سنًا بقليل ، يمكن لهذه التجربة مقارنة الاختلافات عبر الوقت من اليوم لمعرفة ما إذا كان هناك فرق ثابت بين درجتي الحرارة.
يمكن للطلاب في المدارس المتوسطة التحقيق في كيفية تأثير المسافة من مصدر الضوء على درجات الحرارة. أيضًا ، ما إذا كانت درجة الحرارة تختلف بناءً على لون الضوء هو سؤال جيد للتحقيق.
يمكن للطلاب في سن المدرسة الثانوية النظر في تأثيرات الضوء عبر الطيف الكهرومغناطيسي ، بما في ذلك الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء لتحديد تأثيرها على درجة الحرارة.
الضوء والرؤية
يفهم الطلاب أن الضوء ضروري للرؤية ، لكن بعض التجارب الدقيقة يمكن أن تسمح لهم باستكشاف هذه الفكرة أكثر.
يمكن للأطفال الصغار استكشاف كيفية تأثير الضوء على قدرتنا على الرؤية. يمكن إجراء التجارب لاختبار القدرة على إكمال مهمة في مستويات مختلفة من الإضاءة لتحديد ما إذا كان مقدار الضوء يؤثر على القدرة على إكمال النشاط.
قد يستمتع طلاب المدارس الثانوية باستكشاف كيفية تأثير الضوء على الرؤية باستخدام الأضواء القوية لتحديد القدرة على أداء المهام باستخدام الإضاءة القوية. يمكن القيام بذلك في مقارنة بين الفئات العمرية ، حيث يتم إكمال المهمة في إعداد ضوء قوي ومرة أخرى في إعداد إضاءة عادي. بحلول الصفوف المتوسطة ، يمكن للطلاب البدء في استكشاف العلاقة بين انعكاس الضوء والألوان. يمكن إجراء تجارب بسيطة لاستخراج الألوان من مواد مثل الأوراق باستخدام تقنيات الكروماتوغرافيا التي تكشف عن الألوان الموجودة في الأصباغ. بهذه الطريقة ، يمكنهم التعرف بشكل أفضل على كيفية إنشاء الألوان في النباتات.
الانكسار - انحناء الضوء
ينحني الضوء عند المرور عبر مواد مختلفة. أحيانًا نلاحظ انحناء الضوء على شكل قوس قزح وأحيانًا نلاحظ أن الضوء يغير اتجاهه في مساره.
بالنسبة لطلاب المرحلة الابتدائية ، يمكن للتجارب استكشاف أنواع المواد التي تسبب انكسار الضوء وتشكيل أقواس قزح. يمكن للطلاب استخدام الأدوات المنزلية الشائعة مثل الزجاج والكريستال والمجوهرات ، وكذلك السوائل مثل الماء والزيوت المعدنية أو غيرها من المواد الكيميائية الصافية والآمنة مثل الخل. من خلال تسليط الضوء ، يمكنهم معرفة ما إذا كان بإمكانهم إنشاء وقياس الظروف التي تنتج قوس قزح في كل كائن.
يمكن للطلاب الأكبر سنًا التركيز أكثر على الانحناء الفعلي للضوء. باستخدام مواد مختلفة ، يمكنهم قياس مؤشرات الانكسار.
يمكن للطلاب الأكبر سنًا معرفة ما إذا كانت الكثافة مؤشرًا لمؤشرات الانكسار أو إذا كان تغيير درجة حرارة سائل الانكسار يؤثر على مؤشر الانكسار.
شدة الضوء
غالبًا ما يتم قياس الضوء من حيث شدته. مدى شدة المصباح الكهربائي يمكن أن يكون له تأثير في ظروف متنوعة.
يمكن للطلاب الصغار ببساطة البحث عن علاقة بين الشدة (لومن) ودرجة الحرارة باستخدام مصابيح الإضاءة المنزلية.
يمكن للطلاب في المدارس الإعدادية مقارنة شدة الضوء من مختلف المصابيح الكهربائية المماثلة بناءً على تفاصيل مثل القوة الكهربائية للهالوجينات والمتوهجة والفلورية وأنواع المصابيح الأخرى.
يمكن للطلاب الذين يمكنهم التعامل مع معدات أكثر تعقيدًا استخدام مقياس الطيف الضوئي وقياس شدة الضوء المنبعث من غازات الاحتراق المختلفة ، مقارنةً بوجود أطوال موجية مختلفة من الضوء.