Tęcze, zachody słońca i migoczące w ciemności świece ilustrują zdolność widma do kształtowania otaczającego nas świata. NASA definiuje widmo jako „zakres całego promieniowania EM”. EM to skrót od elektromagnetycznego – terminu, który opisuje światło, które możesz zobaczyć i promieniowanie, którego nie możesz. Nauka o widmie światła może nie być prosta, ale nadal można nauczyć dzieci, jak wpływa na wszystko, od transmisji radiowych po mikrofale.
Wprowadź kolory Color
Kiedyś uważano, że kolory wynikają z mieszania ciemności i światła. Pewnego dnia sir Isaac Newton udowodnił, że się mylili, przeprowadzając słynny eksperyment. Kiedy przepuszczał światło słoneczne z jednej strony pryzmatu, kolory tęczy wychodziły z drugiej strony. Ten eksperyment potwierdził, że zwykłe światło w rzeczywistości składa się z kolorów, które tworzą widzialną część widma. Wyjaśnij to dzieciom i pozwól im osobiście doświadczyć odkrycia Newtona na własnych pryzmatach.
Nauka widma
Pokaż dzieciom, jak mogą nauczyć się kolorów widma, pamiętając imię Roy G Biv. Jej litery oznaczają czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, indygo i fiolet. Poproś ich, aby zbadali tęczę i zauważyli, jak widzą kolory widma w kolejności wymienionej w nazwie Roy G Biv. Wyjaśnij, w jaki sposób kolory widma widzialnego zawsze pojawiają się w tej kolejności, niezależnie od tego, czy są to tęcze, czy wyłaniają się z boku pryzmatu. Powiedz im, że każdy kolor ma określoną ilość energii, przy czym czerwony ma najmniej, a fioletowy najwięcej.
Światło poza twoją wizją
Naukowiec William Hershel zauważył, że różne kolorowe filtry wydawały się przepuszczać różne ilości ciepła, gdy kierowano przez nie światło słoneczne. W ramach eksperymentu przepuścił światło słoneczne przez pryzmat, aby uzyskać kolory widma. Następnie zmierzył temperaturę każdego koloru i stwierdził, że temperatura wzrosła od fioletowego końca widma do czerwonego końca. Niespodzianka pojawiła się, gdy sprawdził obszar poza czerwonym kolorem, gdzie nie było światła słonecznego, i stwierdził, że ma najcieplejszą temperaturę ze wszystkich. Obszar ten składał się z niewidzialnego promieniowania elektromagnetycznego, które Herschel nazwał „promieniem kalorycznym”. Naukowcy później przemianowali tę nazwę na „podczerwień”.
EM: Wszystko wokół ciebie
Promieniowanie elektromagnetyczne zawdzięcza swoją nazwę temu, że składa się z fal pola magnetycznego i elektrycznego, które wibrują. Fale te mają różne poziomy energii i inne właściwości, o których dzieci mogą się dowiedzieć. Inne formy niewidzialnego EM obejmują promienie gamma, mikrofale i fale radiowe. Johann Ritter odkrył wysokoenergetyczne promieniowanie ultrafioletowe, którego widmo znajduje się poza światłem fioletowym. Co ciekawe, podczas gdy ludzie nie widzą tego światła, pszczoły i niektóre inne organizmy mogą.
Spektrum życia codziennego
Promieniowanie podczerwone ma wiele zastosowań, począwszy od kamer, które pomagają wojsku i policji, po metody monitorowania zanieczyszczenia i analizy tkanek ciała w leczeniu. Promieniowanie ultrafioletowe ze słońca powoduje uszkodzenia komórek, oparzenia słoneczne i inne niepożądane skutki uboczne. Wyjaśnij, że inne rodzaje EM, takie jak fale radiowe i mikrofale, umożliwiają dzieciom cieszenie się ulubioną muzyką i szybkie podgrzanie kawałka pizzy.