Ουράνιο τόξο, ηλιοβασιλέματα και κεριά που τρεμοπαίζουν στο σκοτάδι δείχνουν την ικανότητα του φάσματος να διαμορφώνει τον κόσμο γύρω σας. Η NASA ορίζει το φάσμα ως "το εύρος όλης της ακτινοβολίας EM". Το EM σημαίνει ηλεκτρομαγνητικό - ένας όρος που περιγράφει το φως που μπορείτε να δείτε και την ακτινοβολία που δεν μπορείτε. Η επιστήμη πίσω από το φάσμα του φωτός μπορεί να μην είναι απλή, αλλά είναι ακόμα δυνατό να διδάξουμε στα παιδιά πώς επηρεάζει τα πάντα, από τις ραδιοφωνικές μεταδόσεις έως τα μικροκύματα.
Φέρτε τα χρώματα
Κάποτε οι άνθρωποι πίστευαν ότι τα χρώματα προέκυψαν από τη μίξη του σκοταδιού και του φωτός. Μια μέρα, ο Sir Isaac Newton τους απέδειξε λάθος πραγματοποιώντας ένα διάσημο πείραμα. Όταν άφησε το φως του ήλιου να λάμπει από τη μία πλευρά του πρίσματος, τα χρώματα του ουράνιου τόξου βγήκαν από το άλλο άκρο. Αυτό το πείραμα επιβεβαίωσε ότι το συνηθισμένο φως αποτελείται πραγματικά από χρώματα που αποτελούν το ορατό μέρος του φάσματος. Εξηγήστε το αυτό στα παιδιά και αφήστε τους να βιώσουν την ανακάλυψη του Νεύτωνα από πρώτο χέρι με τα δικά τους πρίσματα.
Μαθαίνοντας το Φάσμα
Δείξτε στα παιδιά πώς μπορούν να μάθουν τα χρώματα του φάσματος απομνημονεύοντας το όνομα Roy G Biv. Τα γράμματά του αντιπροσωπεύουν κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε, λουλακί και βιολετί. Ζητήστε τους να εξετάσουν ένα ουράνιο τόξο και να σημειώσουν πώς βλέπουν τα χρώματα του φάσματος να εμφανίζονται με τη σειρά που αναφέρεται στο όνομα Roy G Biv. Εξηγήστε πώς τα χρώματα του ορατού φάσματος εμφανίζονται πάντα με αυτή τη σειρά, είτε κατοικούν σε ουράνια τόξα είτε αναδύονται από την πλευρά ενός πρίσματος. Πείτε τους πώς κάθε χρώμα διαθέτει μια συγκεκριμένη ποσότητα ενέργειας, με το κόκκινο να έχει το λιγότερο και το πιο βιολετί.
Φως πέρα από το όραμά σας
Ο επιστήμονας William Hershel σημείωσε ότι διαφορετικά χρωματιστά φίλτρα φάνηκαν να περνούν διαφορετικές ποσότητες θερμότητας όταν κατευθύνεται το φως του ήλιου μέσω αυτών. Ως πείραμα, άφησε το φως του ήλιου να περάσει από ένα πρίσμα για να παράγει χρώματα του φάσματος. Στη συνέχεια μέτρησε τη θερμοκρασία κάθε χρώματος και διαπίστωσε ότι οι θερμοκρασίες αυξήθηκαν από το ιώδες άκρο του φάσματος στο κόκκινο άκρο. Μια έκπληξη ήρθε όταν έλεγξε μια περιοχή πέρα από το κόκκινο χρώμα, όπου δεν υπήρχε φως του ήλιου, και διαπίστωσε ότι είχε τη θερμότερη θερμοκρασία. Αυτή η περιοχή αποτελούνταν από αόρατη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που ο Herschel ονόμασε «θερμιδικές ακτίνες». Οι επιστήμονες μετονόμασαν αργότερα αυτό το "υπέρυθρο".
EM: Όλα γύρω σου
Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία παίρνει το όνομά της από το γεγονός ότι αποτελείται από κύματα μαγνητικών και ηλεκτρικών πεδίων που δονούνται. Αυτά τα κύματα έχουν διαφορετικά επίπεδα ενέργειας και άλλες ιδιότητες που μπορούν να μάθουν τα παιδιά. Άλλες μορφές αόρατου EM περιλαμβάνουν ακτίνες γάμμα, μικροκύματα και ραδιοκύματα. Ο Johann Ritter ανακάλυψε υπεριώδη ακτινοβολία υψηλής ενέργειας που βρίσκεται πέρα από το ιώδες φως στο φάσμα. Είναι ενδιαφέρον, ενώ οι άνθρωποι δεν μπορούν να δουν αυτό το φως, οι μέλισσες και ορισμένοι άλλοι οργανισμοί μπορούν.
Το φάσμα στην καθημερινή ζωή
Η υπέρυθρη ακτινοβολία έχει πολλές χρήσεις, που κυμαίνονται από κάμερες που βοηθούν τον στρατό και την αστυνομία έως μεθόδους παρακολούθησης της ρύπανσης και ανάλυσης ιστών του σώματος στην ιατρική περίθαλψη. Η υπεριώδης ακτινοβολία από τον ήλιο προκαλεί κυτταρική βλάβη, ηλιακό έγκαυμα και άλλες ανεπιθύμητες παρενέργειες. Εξηγήστε ότι άλλοι τύποι ΗΜ, όπως ραδιοκύματα και φούρνοι μικροκυμάτων, επιτρέπουν στα παιδιά να απολαύσουν τα αγαπημένα τους κομμάτια και να ζεσταθούν γρήγορα μια φέτα πίτσας.