Радуга, закаты и мерцающие в темноте свечи иллюстрируют способность спектра формировать мир вокруг вас. НАСА определяет спектр как «диапазон всего электромагнитного излучения». ЭМ означает электромагнитный - термин, который описывает свет, который вы можете видеть, и излучение, которое вы не можете. Наука, лежащая в основе светового спектра, может быть непростой, но все же можно научить детей, как он влияет на все, от радиопередач до микроволн.
Принесите цвета
Когда-то люди считали, что цвета возникли в результате смешения темноты и света. Однажды сэр Исаак Ньютон доказал их неправоту, проведя знаменитый эксперимент. Когда он позволял солнечному свету светить через одну сторону призмы, цвета радуги выходили из другого конца. Этот эксперимент подтвердил, что обычный свет на самом деле состоит из цветов, составляющих видимую часть спектра. Объясните это детям и позвольте им испытать открытие Ньютона на собственном опыте.
Изучение спектра
Покажите детям, как они могут узнать цвета спектра, запомнив имя Рой Джи Бив. Его буквы обозначают красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый. Попросите их изучить радугу и отметить, как видимые цвета спектра появляются в порядке, указанном в имени Роя Джи Бива. Объясните, как цвета видимого спектра всегда появляются в указанном порядке, независимо от того, находятся ли они в радуге или возникают со стороны призмы. Расскажите им, как каждый цвет обладает определенным количеством энергии: красный - меньше всего, а фиолетовый - больше всего.
Свет за пределами вашего видения
Ученый Уильям Хершел заметил, что фильтры разного цвета пропускают разное количество тепла, когда через них проходит солнечный свет. В качестве эксперимента он пропустил солнечный свет через призму, чтобы получить цвета спектра. Затем он измерил температуру каждого цвета и обнаружил, что температура увеличивается от фиолетового конца спектра к красному. Сюрприз случился, когда он проверил область за пределами красного цвета, где не было солнечного света, и обнаружил, что там самая высокая температура. Эта область состояла из невидимого электромагнитного излучения, которое Гершель назвал «тепловыми лучами». Позже ученые переименовали его в «инфракрасный».
EM: Все вокруг вас
Электромагнитное излучение получило свое название от того факта, что оно состоит из вибрирующих волн магнитного и электрического полей. Эти волны имеют разные уровни энергии и другие свойства, о которых дети могут узнать. Другие формы невидимых электромагнитных волн включают гамма-лучи, микроволны и радиоволны. Иоганн Риттер открыл высокоэнергетическое ультрафиолетовое излучение, выходящее за пределы фиолетового света в спектре. Интересно, что хотя люди не могут видеть этот свет, пчелы и некоторые другие организмы могут.
Спектр повседневной жизни
Инфракрасное излучение имеет множество применений, от камер, которые помогают военным и полиции, до методов мониторинга загрязнения и анализа тканей тела при лечении. Ультрафиолетовое излучение солнца вызывает повреждение клеток, солнечный ожог и другие нежелательные побочные эффекты. Объясните, что другие типы электромагнитных помех, такие как радиоволны и микроволновые печи, позволяют детям наслаждаться своими любимыми мелодиями и быстро разогревать кусок пиццы.