Веселки, заходи сонця та свічки, що мерехтять у темряві, ілюструють здатність спектру формувати навколишній світ. NASA визначає спектр як "діапазон усього випромінювання ЕМ". ЕМ означає електромагнітне - термін, який описує світло, яке ви можете бачити, а випромінювання - ні. Наука, що лежить в основі спектру світла, може бути непростою, але все ж можна навчити дітей, як це впливає на все, починаючи від радіопередач і закінчуючи мікрохвильовими пічками.
Принесіть кольори
Колись люди вірили, що кольори є результатом змішування темряви та світла. Одного разу сер Ісаак Ньютон довів, що вони помилялися, виконавши знаменитий експеримент. Коли він давав сонячному світлу просвічувати крізь одну сторону призми, кольори веселки виходили з іншого кінця. Цей експеримент підтвердив, що звичайне світло насправді складається з кольорів, які складають видиму частину спектра. Поясніть це дітям і дозвольте їм на власні очі відчути відкриття Ньютона із власними призмами.
Вивчення спектру
Покажіть дітям, як вони можуть вивчити кольори спектру, запам’ятавши ім’я Рой Джі Бів. Його літери означають червоний, оранжевий, жовтий, зелений, синій, індиго та фіолетовий. Попросіть їх вивчити веселку та зауважте, як кольори спектра відображаються у порядку, зазначеному в назві Роя Джі Біва. Поясніть, як кольори видимого спектра завжди відображаються в такому порядку, незалежно від того, перебувають вони у веселках чи виходять з боку призми. Скажіть їм, як кожен колір володіє певною кількістю енергії, причому червоний має найменше, а фіолетовий найбільше.
Світло поза вашим баченням
Вчений Вільям Гершель зазначив, що, здається, різнокольорові фільтри пропускають різну кількість тепла, коли крізь них спрямовується сонячне світло. В якості експерименту він пропустив сонячне світло крізь призму, щоб отримати кольори спектра. Потім він виміряв температуру кожного кольору і виявив, що температури зростають від фіолетового кінця спектра до червоного кінця. Несподіванка прийшла, коли він перевірив область за червоним кольором, де не було сонячного світла, і виявив, що в ній найтепліша температура. Ця область складалася з невидимого електромагнітного випромінювання, яке Гершель назвав "калорійними променями". Пізніше вчені перейменували цю "інфрачервону".
ЕМ: Все навколо вас
Електромагнітне випромінювання отримало свою назву завдяки тому, що воно складається з хвиль магнітного та електричного полів, які вібрують. Ці хвилі мають різний рівень енергії та інші властивості, про які діти можуть дізнатися. Інші форми невидимих ЕМ включають гамма-промені, мікрохвилі та радіохвилі. Йоганн Ріттер відкрив високоенергетичне ультрафіолетове випромінювання, яке знаходиться за межами фіолетового світла в спектрі. Цікаво, що хоча люди не можуть бачити це світло, бджоли та деякі інші організми можуть.
Спектр у повсякденному житті
Інфрачервоне випромінювання має багато застосувань, починаючи від камер, які допомагають військовим та поліції, і закінчуючи методами моніторингу забруднення та аналізу тканин тіла при лікуванні. Ультрафіолетове випромінювання сонця викликає пошкодження клітин, сонячні опіки та інші небажані побічні ефекти. Поясніть, що інші типи ЕМ, такі як радіохвилі та мікрохвильові печі, дають можливість дітям насолоджуватися улюбленими мелодіями та швидко розігрівати шматочок піци.