چرا آسمان آبی است و غروب قرمز رنگ است؟

اهداف

• دانش آموزان در پایان انجام این آزمایش می توانند:

  طیف های مختلف نورسفید را تشخیص دهند.

  میزان انحراف هر طیف رنگی را در هوا بررسی کنند.

  ارتباط بین طول موج و میزان انحراف را درک کنند.

•  

  وسایل لازم

  یک جعبه پلاستیکی شفاف یا یک شیشه و یا آکواریوم

  فلاش دوربین یا پروژکتور

  شیر خشک

  فیلتر دو قطبی یا پلاریزه ( مثل شیشه عینک آفتابی )

  تعدادی کارت سفید برای نشان دادن تصاویر

  کاغذ با سوراخ های متعدد

  یک اسلاید فیلم 30 میلیمتری یا فیلم عکاسی یا کارت های بریده در قطعات کوچک

•  

طدح درس

شرح آزمایش:

مراحل زیر را برای دانش آموزان شرح دهید و می توانید در تمام مراحل انجام آزمایش در کنار دانش آموزان با طرح پرسش های مطرح شده، آن ها را راهنمایی کنید.

ظرف را از آب پر کنید، منبع نور را طوری قرار دهید که از میان ظرف آب عبور کند. به میزان خیلی کم شیر خشک در آب بریزید و جوری هم بزنید که یک شعاع نور از میان مایع عبور کند.

انجام دهید و یادداشت بردارید:

از کنار ظرف شیشه ای و سپس از ته آن به شعاع نور نگاه کنید. برای انجام این کار، می توانید یک کارت سفید پشت ظرف بگذارید تا نور به آن جا بتابد. چه رنگ هایی از کنار و انتهای ظرف مشاهده می شود؟ " از کنار ظرف، نور کبود و آبی به نظر می آید و از انتهای ظرف آن را زرد و نارنجی دیده می شود. "

حال به مقدار کافی پودر شیر خشک در آب بریزید. چه تغییری در رنگ شعاع نور ایجاد می شود؟ "  می بینید شعاع نور تغییر رنگ می دهد و از آبی متمایل به سفید به زرد و نارنجی تبدیل می شود. "

اگر می خواهید شعاع نور باریک تر شود، از یک کاغذ که کل آن سوراخ سوراخ شده استفاده کنید.

اسلاید فیلم یا کارت را در مقابل پرژکتور قرار دهید. آن را در مقابل لنز نگذارید.

پروژکتور را طوری قرار دهید که شعاع نوک تیزی از نور درست کند.

چه اتفاقی رخ می دهد؟

آفتاب نور سفید تولید می کند. اما نور سفید از رنگ های زیادی تشکیل شده: قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش. رنگ یک موج است و هر رنگی طول موج متفاوتی دارد. بسامد رنگ ها هم یکی نیست.

رنگ های موجود در رنگین کمان بر اساس بسامدهایشان مرتب شده اند. بنفش، آبی و نیلی بسامدهای بالاتری از قرمز، نارنجی و زرد دارند.

وقتی نور سفید از خورشید به اتمسفر زمین می تابد، با مولکول های هوا برخورد می کند. این مولکول ها نور را پخش می کنند.

نورهایی که طول موج پایین تری دارند، در اتمسفر بیشتر پراکنده می شوند. نور آبی چون طول موج کمتری دارد، ده بار بیشتر از نور قرمز پراکنده می شود. وقتی موج آبی به الکترون های موجود در هوا برخورد می کند، آن ها را وادار به ارتعاش می کند. موج قرمز هم، به همان صورت الکترون های موجود در هوا را به ارتعاش وا می دارد. بسامد مولکول های ارتعاش یافته توسط نور قرمز، از نور آبی بیشتر است.

این دلیلی است که نور در هوا آبی به نظر می آید و نام این پدیده انتشار است.

حالا چرا غروب خورشید نارنجی به نظر می آید؟ " وقتی خورشید در حال غروب است، نور مسیر طولانی تری را در اتمسفر طی می کند. وقتی نور خورشید در حال غروب به چشمان ما می رسد، بیشتر نور آبی پراکنده شده و نوری که می بینید نارنجی–قرمز است. "

در ادامه:

انتشار نور, نور را تجزیه می کند. فیلتر تجزیه را بین پروژکتور و ظرف شیشه ای قرار دهید طوری که یک شخص بتواند از بالا و از پهلو آن را ببینند.

از کسی که از بالا نور را می بیند، بخواهید یادداشت بردارد. افرادی که در پهلو قرار دارند یک میله تیره می بینند. بار دیگر فیلتر را بین چشمتان و ظرف شیشه ای قرار دهید و فیلتر را بچرخانید تا بتوانید یک میله نورانی یا کم نور را ببینید.

مترجم: دنیا گرایلی