Objašnjeni spektar svjetlosti za djecu

Duge, zalasci sunca i svijeće koje trepere u mraku ilustriraju sposobnost spektra da oblikuje svijet oko vas. NASA definira spektar kao "opseg cijelog EM zračenja". EM je kratica od elektromagnetske - pojam koji opisuje svjetlost koju možete vidjeti i zračenje koje ne možete. Znanost koja stoji iza spektra svjetlosti možda nije jednostavna, ali djecu je svejedno moguće naučiti kako utječe na sve, od radio prijenosa do mikrovalnih pećnica.

Ljudi su nekad vjerovali da boje proizlaze iz miješanja tame i svjetlosti. Jednog dana, sir Isaac Newton dokazao im je da su pogriješili izvevši poznati pokus. Kad je pustio sunčevu svjetlost da sije kroz jednu stranu prizme, s drugog kraja izlazile su boje duge. Ovaj eksperiment potvrdio je da se obično svjetlo zapravo sastoji od boja koje čine vidljivi dio spektra. Objasnite to djeci i dopustite im da iz vlastite prizme iskuse Newtonovo otkriće iz prve ruke.

Pokažite djeci kako mogu naučiti boje spektra sjećajući se imena Roy G Biv. Njegova slova označavaju crvenu, narančastu, žutu, zelenu, plavu, indigo i ljubičastu. Zamolite ih da ispitaju dugu i primijete kako se boje spektra pojavljuju redom navedenim u imenu Roy G Biv. Objasnite kako se boje vidljivog spektra uvijek pojavljuju tim redoslijedom, bilo da borave u dugama ili izlaze sa strane prizme. Recite im kako svaka boja posjeduje određenu količinu energije, a crvena ima najmanje, a najviše ljubičasta.

Znanstvenik William Hershel primijetio je da se čini da filteri različitih boja propuštaju različitu količinu topline kad se kroz njih usmjerava sunčeva svjetlost. Kao eksperiment, pustio je sunčevu svjetlost da prođe kroz prizmu da stvori boje spektra. Zatim je izmjerio temperaturu svake boje i otkrio da se temperature povećavaju od ljubičastog kraja spektra do crvenog kraja. Iznenađenje je došlo kad je provjerio područje izvan crvene boje, gdje nije bilo sunčeve svjetlosti, i otkrio da u njemu ima najtopliju temperaturu. To se područje sastojalo od nevidljivog elektromagnetskog zračenja koje je Herschel nazvao "kaloričnim zrakama". Znanstvenici su to kasnije preimenovali u "infracrveno".

Elektromagnetsko zračenje ime je dobilo po tome što se sastoji od valova magnetskih i električnih polja koji titraju. Ti valovi imaju različitu razinu energije i druga svojstva o kojima djeca mogu učiti. Ostali oblici nevidljivog EM uključuju gama zrake, mikrovalne pećnice i radio valove. Johann Ritter otkrio je visokoenergijsko ultraljubičasto zračenje koje se nalazi izvan ljubičaste svjetlosti u spektru. Zanimljivo je da dok ljudi ne mogu vidjeti ovu svjetlost, pčele i neki drugi organizmi mogu.

Infracrveno zračenje ima mnogo primjena, od kamera koje pomažu vojsci i policiji do metoda praćenja onečišćenja i analize tjelesnih tkiva u liječenju. Ultraljubičasto zračenje sunca uzrokuje stanična oštećenja, opekline od sunca i druge neželjene nuspojave. Objasnite da druge vrste EM, poput radiovalova i mikrovalnih pećnica, omogućuju djeci uživanje u omiljenim melodijama i brzo zagrijavanje kriške pizze.