Les arcs-en-ciel, les couchers de soleil et les bougies vacillantes dans le noir illustrent la capacité du spectre à façonner le monde qui vous entoure. La NASA définit le spectre comme "la gamme de tous les rayonnements électromagnétiques". EM signifie électromagnétique - un terme qui décrit la lumière que vous pouvez voir et le rayonnement que vous ne pouvez pas. La science derrière le spectre lumineux n'est peut-être pas simple, mais il est toujours possible d'enseigner aux enfants comment il affecte tout, des transmissions radio aux micro-ondes.
Apportez les couleurs
On croyait autrefois que les couleurs résultaient du mélange de l'obscurité et de la lumière. Un jour, Sir Isaac Newton leur a prouvé le contraire en réalisant une expérience célèbre. Lorsqu'il laissait la lumière du soleil briller à travers un côté d'un prisme, les couleurs de l'arc-en-ciel sortaient de l'autre extrémité. Cette expérience a vérifié que la lumière ordinaire est en fait constituée de couleurs qui composent la partie visible du spectre. Expliquez cela aux enfants et permettez-leur de faire l'expérience de la découverte de Newton avec leurs propres prismes.
Apprendre le spectre
Montrez aux enfants comment ils peuvent apprendre les couleurs du spectre en se souvenant du nom Roy G Biv. Ses lettres signifient rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet. Demandez-leur d'examiner un arc-en-ciel et de noter comment les couleurs du spectre apparaissent dans l'ordre indiqué dans le nom du Roy G Biv. Expliquez comment les couleurs du spectre visible apparaissent toujours dans cet ordre, qu'elles résident dans des arcs-en-ciel ou émergent du côté d'un prisme. Dites-leur comment chaque couleur possède une quantité spécifique d'énergie, le rouge en possédant le moins et le violet le plus.
Lumière au-delà de votre vision
Le scientifique William Hershel a noté que différents filtres colorés semblaient laisser passer différentes quantités de chaleur lorsque la lumière du soleil était dirigée à travers eux. À titre expérimental, il a laissé passer la lumière du soleil à travers un prisme pour produire les couleurs du spectre. Il a ensuite mesuré la température de chaque couleur et a constaté que les températures augmentaient de l'extrémité violette du spectre à l'extrémité rouge. Une surprise est venue lorsqu'il a vérifié une région au-delà de la couleur rouge, où il n'y avait pas de soleil, et a constaté qu'elle avait la température la plus chaude de toutes. Cette région consistait en un rayonnement électromagnétique invisible que Herschel appelait « rayons calorifiques ». Les scientifiques l'ont plus tard rebaptisé "infrarouge".
EM: Tout autour de vous
Le rayonnement électromagnétique tire son nom du fait qu'il est composé d'ondes de champs magnétiques et électriques qui vibrent. Ces vagues ont différents niveaux d'énergie et d'autres propriétés que les enfants peuvent découvrir. D'autres formes d'EM invisibles incluent les rayons gamma, les micro-ondes et les ondes radio. Johann Ritter a découvert un rayonnement ultraviolet à haute énergie qui se situe au-delà de la lumière violette sur le spectre. Fait intéressant, alors que les humains ne peuvent pas voir cette lumière, les abeilles et certains autres organismes le peuvent.
Le spectre dans la vie quotidienne
Le rayonnement infrarouge a de nombreuses utilisations, allant des caméras qui aident l'armée et la police aux méthodes de surveillance de la pollution et à l'analyse des tissus corporels dans le cadre d'un traitement médical. Le rayonnement ultraviolet du soleil provoque des dommages cellulaires, des coups de soleil et d'autres effets secondaires indésirables. Expliquez que d'autres types d'EM, tels que les ondes radio et les micro-ondes, permettent aux enfants d'apprécier leurs chansons préférées et de réchauffer rapidement une part de pizza.