چرا آسمان رنگی است؟ - جلسه سوم

اهداف:

• فهم این که چرا شکست نور دلیل رنگ آسمان نیست
• آشنایی با مفهوم پراکندگی
• مهارت ساخت آکواریوم.

وسایل مورد نیاز:

• یک قطعه شیشه به ابعاد 50cm * 30cm * 0.5cm
• دو قطعه شیشه به ابعاد 30cm * 30cm * 0.5cm
• دو قطعه شیشه به ابعاد 49cm * 30cm * 0.5cm
• چسب آکواریوم
• چسب نواری

 مقدمه

این جلسه به دو بخش تقسیم می شود. ابتدا به طرح دیدگاه شما و نحوه پاسخگویی به سولات انتهای درس قبل راجع به امکان این که شکست نور دلیل مۆثر در رنگ آسمان باشد می پردازیم. سپس در بخش دوم این جلسه، آکواریومی می سازیم تا از آن برای آزمایش های جلسه آینده استفاده شود.

مفاهیم پایه

به سوال های زیر توجه نمایید:

آیا فقط یک پرتو نور از خورشید می آید؟

آیا شکست فقط در یک نقطه از جو رخ می دهد؟

آیا نوری که به شما (روی زمین می رسد) فقط از یک نقطه ی جو رسیده است؟

آیا فقط یک رنگ به محلی که شما ایستاده اید در اثر شکست می رسد؟

به تصویر زیر دقت نمایید و سوالات مطرح شده را پاسخ دهید.

نور خورشید هنگام وارد شدن به جو زمین

برای مشاهده ی رنگ آسمان لزومی ندارد به سمت خورشید نگاه کنیم. یعنی حتی اگر پشت به خورشید هم بایستیم، باز هم آسمان را آبی می بینیم. پس شکست نور نمی تواند عامل رنگ آبی آسمان باشد. حال باید موضوع جدیدی را راجع به پرتوهای نور بررسی کنیم.

هر پرتو نور، بسته به طول موجی که دارد، انرژی خاصی دارد. هرچه طول موج پرتو نور بیشتر باشد، انرژی آن کمتر و هر چه طول موج پرتو نور کمتر باشد، انرژی آن بیشتر است. وقتی پرتو نور به الکترون های موجود در اتم ها برخورد می کند ممکن است انرژی آن توسط آن ها جذب شود و سپس پرتو نور جدیدی از اتم تابش شود. طول موج این پرتو جدید با طول موج پرتو اولیه که انرژی آن جذب شده است یکسان است. اما نکته ای که وجود دارد این است که هر اتم، با توجه به نحوه ی قرار گیری الکترون ها و ابعادش فقط انرژی های خاصی را می تواند جذب کند. در نتیجه فقط می تواند طول موج خاصی را جذب و طول موج خاصی را مجدداً تابش کند. اما موج جدیدی که تابش می شود لزوماً هم جهت با پرتو اولیه نیست و می تواند در هر جهتی باشد. به این فرآیند اصطلاحاً پراکندگی گفته می شود. در جلسات آینده بیشتر پیرامون این مساله و ارتباط آن با پروژه بحث خواهیم کرد.

 ساخت آکواریوم

در این بخش می خواهیم آکواریومی درست کنیم که در جلسات آینده آسمان را در آن شبیه سازی کنیم. یعنی آزمایش هایی انجام دهیم و به واسطه ی آن مدلی از آسمان تهیه کنیم.

برای شبیه سازی آسمان در این پروژه، تصمیم داریم یک آکواریوم متوسط بسازیم. با ضخامت شیشه های 0.5 سانتی متری.

چسب آکواریوم را می توانید از آکواریوم فروشی ها تهیه نمایید. و یا از طریق اینترنت سفارش دهید.

نمونه ای از چسب آکواریوم

در تصویر زیر انواع قرار گرفتن شیشه در ساخت آکواریوم را مشاهده می کنید، در این پروژه قصد داریم آکواریومی بسازیم که نحوه قرار گرفتن شیشه های آن مانند تصویر شماره 3 است. شما می توانید در ساخت آکواریوم خود خلاقانه عمل کنید. دقت کنید برای ساخت هر نمونه از نمونه های زیر اندازه شیشه ها با هم متفاوت است.

نحوه قرار گرفتن شیشه ها در ساخت آکواریوم

ابتدا شیشه ی 50cm * 30cm را که به عنوان شیشه کف در نظر گرفته ایم، روی یک سطح صاف قرار دهید. سپس روی سطح یک طرف آن به اندازه ی عرض شیشه ( 0.5 سانتی متر) چسب آکواریوم بریزید.

یک صفحه ی شیشه ای 30cm * 30cm را به طور عمودی روی آن قرار دهید، همان طور که شیشه  ثابت است آن را با چسب نواری به شیشه ی کف متصل کنید تا بایستد.

چسباندن یک طرف شیشه

حال یکی از شیشه های 49cm * 30cm  را روی صفحه 50cm * 30cm و در کنار صفحه ی 30cm * 30cm از داخل قرار دهید و باز هم از داخل چسب بزنید. مانند تصاویر زیر.

چسباندن دو طرف شیشه

اجسام سنگینی پشت شیشه های چسبانده شده بگذارید تا از زاویه 90 درجه خارج نشوند. ضمناً هنگام چسب زدن دقت نمایید درزی باز نماند.

توجه: هنگام ساخت آکواریوم باید مراقب برخورد انگشتان با لبه شیشه و  بریدگی احتمالی دست خود باشید.

حال صفحه 30cm * 30cm را در طرف دیگر روی صفحه ی 50cm * 30cm  قرار دهید و باز هم دو ضلع چسب نخورده را خوب چسب بزنید.

چسباندن سه طرف شیشه

تنها شیشه ی 49cm * 30cm باقیمانده را در جای خود قرار دهید و بدون این که زاویه ی عمود آن به هم بخورد سه ضلع آن را چسب بزنید.

چسباندن چهار طرف شیشه

بدون این که فشاری بر شیشه های تازه چسب خورده بیاورید با چسب نواری دور آکواریوم را به طور پیوسته بچسبانید تا آکواریوم از شکل خودش تا هنگام خشک شدن چسب خارج نشود. پس از خشک شدن چسب های درونی، چسب را روی محل اتصال دو شیشه از داخل به صورت ضخیم ریخته و با آغشته کردن انگشتان به ریکا، آن را روی چسب بکشید تا صاف شود.

نکته: دقت کنید هنگام چسب زدن باید سطح شیشه ها کاملاً خشک و تمیز باشد، در غیر این صورت، چسب آکواریوم، آکواریوم شما را کاملاً آب بندی نخواهد کرد.

چسب آکواریوم را بسیار تمیز روی ضلع ها بریزید، زیرا این چسب بعد از خشک شدن خیلی سخت تمیز می شود. به ویژه چسب هایی که از داخل ریخته می شود.

پس از 48 ساعت چسب کاملاً خشک می شود ، آن را امتحان کرده تا از جایی آب ندهد. اگر آب داد محل را با چسب درزگیری کنید.

تکلیف: در طی روزهای آینده به آکواریوم سر بزنید و بعد از دو روز که از خشک شدن چسب های آن مطمئن شدید در آن آب بریزند تا آب بندی آن را چک شود و هر جا که احتمالاً آب می داد، بعد از خشک کردن دوباره چسب بزنند تا آکواریوم برای هفته ی آینده کاملا آب بندی شده باشد. بهتر است از اکواریوم عکس بگیرید.

محل بازدید/اردو/خرید: برای این جلسه می توانید به آکواریوم فروشی ها سری بزنید تا با شکل ظاهری آکواریوم ها، نحوه قرار گرفتن شیشه های آکواریوم و انواع چسب آکواریوم بیشتر آشنا شوید.

منابع مطالعه: برای آشنایی بیشتر با نحوه ساخت آکواریوم، مقاله زیر در این رابطه را مطالعه نمایید.

مطالب مرتبط:

چرا آسمان رنگی است؟ - جلسه اول

چرا آسمان رنگی است؟ - جلسه دوم

چرا آسمان رنگی است؟ - جلسه چهارم

چرا آسمان رنگی است؟ - جلسه پنجم

چرا آسمان رنگی است؟ - جلسه ششم

چرا آسمان رنگی است؟ - جلسه هفتم

چرا آسمان رنگی است؟ - جلسه هشتم

بخش پژوهش های دانش آموزی - تنظیم: فاطمه گودرزی