Spektrum Cahaya Dijelaskan untuk Anak-Anak

Pelangi, matahari terbenam, dan lilin yang berkelap-kelip dalam gelap menggambarkan kemampuan spektrum untuk membentuk dunia di sekitar Anda. NASA mendefinisikan spektrum sebagai "rentang semua radiasi EM." EM adalah singkatan dari elektromagnetik -- istilah yang menggambarkan cahaya yang dapat Anda lihat dan radiasi yang tidak dapat Anda lihat. Ilmu di balik spektrum cahaya mungkin tidak sederhana, tetapi masih mungkin untuk mengajari anak-anak bagaimana hal itu memengaruhi segala sesuatu mulai dari transmisi radio hingga gelombang mikro.

Orang-orang pernah percaya bahwa warna dihasilkan dari pencampuran kegelapan dan cahaya. Suatu hari, Sir Isaac Newton membuktikan mereka salah dengan melakukan eksperimen terkenal. Ketika dia membiarkan sinar matahari bersinar melalui satu sisi prisma, warna pelangi keluar dari ujung yang lain. Eksperimen ini memverifikasi bahwa cahaya biasa sebenarnya terdiri dari warna-warna yang membentuk bagian spektrum yang terlihat. Jelaskan hal ini kepada anak-anak dan biarkan mereka mengalami penemuan Newton secara langsung dengan prisma mereka sendiri.

Tunjukkan kepada anak-anak bagaimana mereka dapat mempelajari warna spektrum dengan mengingat nama Roy G Biv. Huruf-hurufnya melambangkan merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Minta mereka untuk memeriksa pelangi dan perhatikan bagaimana warna spektrum muncul dalam urutan yang tercantum dalam nama Roy G Biv. Jelaskan bagaimana warna spektrum tampak selalu muncul dalam urutan itu, apakah mereka berada di pelangi atau muncul dari sisi prisma. Beri tahu mereka bagaimana setiap warna memiliki jumlah energi tertentu, dengan merah memiliki paling sedikit dan ungu paling banyak.

Ilmuwan William Hershel mencatat bahwa filter berwarna yang berbeda tampaknya melewatkan jumlah panas yang berbeda ketika sinar matahari diarahkan melaluinya. Sebagai percobaan, ia membiarkan sinar matahari melewati prisma untuk menghasilkan warna spektrum. Dia kemudian mengukur suhu setiap warna dan menemukan bahwa suhu meningkat dari ujung spektrum ungu ke ujung merah. Kejutan datang ketika dia memeriksa daerah di luar warna merah, di mana tidak ada sinar matahari, dan menemukan bahwa itu memiliki suhu terpanas. Wilayah itu terdiri dari radiasi elektromagnetik tak terlihat yang disebut Herschel sebagai "sinar kalori". Para ilmuwan kemudian menamai ini "inframerah."

Radiasi elektromagnetik mendapatkan namanya dari fakta bahwa itu terdiri dari gelombang medan magnet dan listrik yang bergetar. Gelombang ini memiliki tingkat energi yang berbeda dan sifat lain yang dapat dipelajari anak-anak. Bentuk lain dari EM tak terlihat termasuk sinar gamma, gelombang mikro dan gelombang radio. Johann Ritter menemukan radiasi ultraviolet berenergi tinggi yang terletak di luar spektrum cahaya ungu. Menariknya, sementara manusia tidak dapat melihat cahaya ini, lebah dan beberapa organisme lain dapat melihatnya.

Radiasi inframerah memiliki banyak kegunaan, mulai dari kamera yang membantu militer dan polisi hingga metode pemantauan polusi dan analisis jaringan tubuh dalam perawatan medis. Radiasi ultraviolet dari matahari menyebabkan kerusakan sel, kulit terbakar dan efek samping lain yang tidak diinginkan. Jelaskan bahwa jenis EM lainnya, seperti gelombang radio dan gelombang mikro, memungkinkan anak-anak menikmati lagu favorit mereka dan menghangatkan sepotong pizza dengan cepat.