چرا آسمان رنگی است؟ - جلسه هفتم
اهداف:
رسم نمودار کامپیوتری از داده های به دست آمده و آشنایی با این روش تحلیل داده ها
وسایل مورد نیاز:
کامپیوتر (مجهز به نرم افزار Excel)
نمودارهای رسم شده در جلسه 5
جدول داده های به دست آمده در جلسه 5
جدول داده های به دست آمده در جلسه 6
تحلیل داده ها
نگاهی به نمودارهای رسم شده خود در جلسه 5 بیندازید. احتمالاً متوجه دقت پائین آن ها شده اید. اما با همین دقت کم انتظار خود را از آنچه باید به دست می آمده بگویید و با نمودارها مطابقت دهید.
از آنجا که نوری که وارد مجموعه ی آکواریوم شده است در حین آزمایش تغییر نمی کند و همچنین به دلیل میزان اندک جذب نور توسط آب درون آکواریوم به دلیل شفافیت اش، پس هر چه میزان پراکندگی نور آبی افزایش یابد، میزان قرمز به نظر رسیدن چراغ نیز باید افزایش یابد و این دو نمودار باید بسیار نزدیک به هم باشند.
حال برای به دست آوردن نتایج دقیق تر می خواهیم اعداد به دست آمده از آزمایش جلسه گذشته را با استفاده از نرم افزار Excel تحلیل کنیم. ابتدا در یک ستون اعداد مربوط غلظت های مورد آزمایش را درج کنید.
سپس در 6 ستون بعدی، به ترتیب اعداد مربوط R و G و B آکواریوم و R و G و B چراغ را درج کنید.
رسم نمودار
حال می خواهیم از داده های خود نمودار رسم کنیم. پیش از همه، نمودار رنگ آبی (Ba) آکواریوم بر حسب غلظت (a:aquriom – l:Light) پیش از رسم نمودار حدس می زنید که نمودار چگونه باشد؟
اگر اعداد به دست آمده از آزمایش با دقت اندازه گیری شده باشند در این قسمت نموداری صعودی را مشاهده خواهیم کرد که با افزایش غلظت، میزان Ba نیز افزایش یافته است.
سپس نوبت نمودار رنگ قرمز لامپ است. انتظار دارید چه نموداری ببینید؟ به احتمال فراوان و با توجه به آزمایش جلسه 5، پاسخ شما باید"نموداری شبیه نمودار Ba" باشد. اما نکته جالب اینجا است که شکل صحیح این نمودار، نموداری تقریباً ثابت است. این نمودار را رسم کنید.
به نظر شما دلیل ثابت بودن RL چیست؟
دلیل این است که در واقع این رنگ قرمز لامپ نیست که افزایش می یابد. چون نور قرمز از همان ابتدا از لامپ مستقیماً به چشم می رسد و تا پایان نیز همان طور بوده است.
اما چرا لامپ در انتهای آزمایش سرخ تر از ابتدا دیده می شود؟
دلیل آن ساده است. مقدار نور آبی آن کاهش یافته است و در نتیجه ما فقط قرمزی آن را می بینیم.
برای جا افتادن مطلب یک نمودار دیگر می کشیم. نمودار BL+Ba بر حسب غلظت. پیش بینی شما چیست؟ پاسخ این است که میزان نور آبی که مستقیماً به چشم می رسد به علاوه میزان نور آبی که پراکنده می شود برابر است با میزان کل نور آبی تابیده شده از لامپ . پس انتظار می رود این نمودار هم تقریباً ثابت شود.
می توانیم نمودار Rl+Ra را نیز رسم کنیم و به نتیجه ی مشابهی برسیم. هر چند میزان Ra در کل آزمایش می بایست خیلی کوچک باشد.
اما رنگ سبز چه می شود؟
اگر نمودار ga بر حسب غلظت را رسم کنیم چگونه خواهد شد؟ از آنجا که بیشترین پراکندگی مربوط به نور آبی و کمترین پراکندگی مربوط به نور قرمز است، پس میزان پراکندگی نور سبز، مقدار میان دو رنگ دیگر است. برای مشاهده ی شکل نمودار، نمودار Ga بر حسب غلظت را رسم نمایید.
همچنین نمودارهای Bl و Gl بر حسب غلظت را رسم نمایید و میزان نزولی بودن آن ها را با هم مقایسه نمایید.
در اینجا لازم است به یک مورد به ظاهر متناقض اشاره نماییم. در بخش ارزیابی جلسه 5 اشاره شد که شباهت نمودارهای آبی آکواریوم بر حسب غلظت و قرمز و لامپ بر حسب غلظت نشانه ی درستی آزمایش انجام شده است. در حالی که در اینجا چنین نبود. آیا می توانید دلیلی برای این ظاهر متناقض بیاورید.
مسئله این است که در جلسه 5 میزان قرمز به نظر رسیدن لامپ را رسم کردیم. هر چه نور آبی لامپ که به چشم می رسد کاهش یابد، لامپ بیشتر قرمز به نظر می آید. در نتیجه همچنان جوابی که دیدیم خواهیم گرفت. اما در اینجا میزان رنگ قرمز موجود در نور لامپ را مورد آزمایش قرار دادیم که مقداری تقریباً ثابت است.
تکلیف 1: دلیل رفتار نمودارهای رسم شده را بررسی کنید.
تکلیف 2: نمودارهای ممکن دیگر (مثلاً GL+Ga) را اگر رسم نکرده اید، رسم نموده و رفتار آن ها را توجیه کنید.
منابع مطالعه
- برای آشنایی بیشتر با نرم افزار Excel به منبع زیر مراجعه نمایید.
- موضوع مقاله معرفی شده زیر، آبی بودن رنگ آسمان است، برای اطلاع بیشتر در این زمینه این مقاله را مطالعه نمایید.مطالب مرتبط:
چرا آسمان رنگی است؟ - جلسه اول
چرا آسمان رنگی است؟ - جلسه دوم
چرا آسمان رنگی است؟ - جلسه سوم
چرا آسمان رنگی است؟ - جلسه چهارم
چرا آسمان رنگی است؟ - جلسه پنجم
چرا آسمان رنگی است؟ - جلسه ششم
چرا آسمان رنگی است؟ - جلسه هشتم
