Úkol 1: KOUZLO SVĚTLA

Cvičení je přizpůsobenou součástí souboru cvičení z programu Evropské kosmické agentury (ESA) pro aktivity ve třídách. Je vhodné pro žáky do 12 let. Originál (v anglickém jazyce) je v archivu uložen jako: PR06_The_magic_of_light_all.zip, a na internete ho nájdete tu: http://www.esa.int/Education/Teachers_Corner/The_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_ light_Teach_with_space_PR06

Cíl úkolu

Nechte žáky zkoumat světlo a barvy pomocí spektroskopu, který si sami vyrobili.

Metodické pokyny pro učitele

Toto cvičení se může provádět jako aktivita celé třídy nebo mohou být žáci rozděleni do několika skupin. Žáci si zpočátku sestaví spektroskop pomocí modelu v Příloze 1 (strana 13). Může být použit ke studiu světla z různých zdrojů, jako jsou například Slunce, LED žárovka, elektronická obrazovka a další. Tímto způsobem žáci pochopí, že „bílé“ světlo lze rozdělit do různých barev a že základní barvy jsou kombinací tří základních barev: červené, modré a zelené. Při druhé části cvičení je nejlepší nahrát soubor z Přílohy 1 do telefonu/tabletu a nechat žáky, aby jeden po druhém pozorovali a zkoumali různé barvy. Další možností je poslat Přílohu 1 žákům předem, aby měli soubor na svém telefonu/tabletu. Cvičení v druhé části je možné zadat i jako domácí úkol s tím, že se žákům řekne, aby pracovali se svým rodičem, nejprve našli barvy na internetu a pak je prozkoumali.

Pomůcky

■ silnější list papíru velikosti A4

■ vytištěný model spektroskopu (Příloha 1, strana 13).

■ CD nebo DVD

■ lepicí tyčinka

■ pravítko

■ nůžky

■ lepicí páska

■ mobilní telefon s fotoaparátem nebo tablet (volitelné pro druhou část cvičení)

■ sklenici vody nebo lupy (pro druhou část cvičení)

Pokyny pro žáky: V tomto cvičení uděláte spektroskop a použijete ho pro svůj vlastní výzkum, jehož výsledky prodiskutujete se zbytkem třídy.

Jak sestavit spektroskop:

1. Přilepte model spektroskopu na hrubou vrstvu černého papíru tak, aby model směřoval nahoru.

2. Vystřihněte model podle vnějších tečkovaných čar.

3. Vystřihněte štěrbinu pro čočku – je to čtverec označený tečkovanými čarami a křížkem, vedle kterého je nápis „lens“. Vyřízněte štěrbinu, přes kterou se budete dívat – je to čtvereček označený tečkovanými čarami a křížkem, vedle kterého je nakreslený dalekohled. Vystřihněte také jednu ze štěrbin označených nápisem CD nebo DVD, v závislosti na tom, jaký disk chcete použít

4. Vyřízněte dva obdélníky označené písmeny A a B.

5. Připojte obdélníky označené A a B ke štěrbině čočky tak, aby vzdálenost mezi nimi byla přibližně taková, jak je znázorněna na obrázku. Ujistěte se, že obdélníky jsou narovnané (orientujte se podle čáry pod štěrbinou), jsou rovnoběžné a šipky směřují k sobě (jako na obrázku).

6. Pomocí pravítka složte model podle plných čar, přičemž černý papír má být z vnitřní strany modelu. Ohněte „ouška“ směrem dovnitř, aby podepřely stěny.

7. Oblepte všechny hrany lepicí páskou, abyste model utěsnili.

8. Vložte CD nebo DVD do otvoru určeného pro něj tak, aby strana na nahrávání byla obrácená k čočce (viz obrázky).

9. Sestavili jste spektroskop.

Zkoumání různých světelných zdrojů

a) Je bílé světlo skutečně bílé?

1. Nasměrujte čočku spektroskopu na různé zdroje světla v okolí. Podívejte se přes otvor, abyste uviděli různé barvy světla z různých zdrojů. Pomocí fotoaparátu na telefonu si můžete udělat fotografii. Zaznamenejte, jaké zdroje jste použili a jaké barvy jste viděli z každého zdroje světla.

2. Opatrně umístěte malou kapku vody nebo lupu na bílou obrazovku (pro tablet nebo smartphone) tak, jak je to znázorněno na obrázku. Podívejte se pozorně na kapku/lupu a na obrazovce uvidíte základní barvy. Zaznamenejte, jaké barvy jste viděli během tohoto experimentu.

b) Jak můžeme rozdělit složené barvy na základní barvy?

Malé čtverečky, které vidíte na obrazovce, se nazývají pixely. Barvy, které obvykle vidíte na obrazovce, jsou zbarveny ve směsi červených, modrých a zelených pixelů. Podívejme se, jak se získávají barvy na obrazovce tabletu/smartphonu, abychom zjistili, které ze základních barev (červená, modrá a zelená) se používají k vytvoření ostatních barev.

1. Na obrazovce telefonu/tabletu postupně vystřídejte následující barvy: žlutá, kyanová nebo azurová, magenta nebo purpurová. Nasměrujte spektroskop na každou barvu a v tabulce níže označte značkou X, které dvě základní barvy jste viděli.

Základní barva Složené barvy

2. Na obrazovce telefonu/tabletu postupně vystřídejte barvy z tabulky níže: žlutá, cyanová nebo azurová, magentová nebo purpurová. Nasměrujte spektroskop ke každé barvě (Příloha 1 – oranžová, tyrkysová, fialová, malinová, jarní zeleň, oceánová modř) a v tabulce níže uveďte základní barvy, které jste viděli a ohodnoťte jejich koncentraci ve složených barvách jako „nízká“, „střední“ a „vysoká“. Pokud chybí základní barva, napište v příslušném sloupci „není“.

Diskutujte o svých výsledcích se zbytkem třídy.

Dodatek: V přiloženém archivu původního cvičebního balíčku existuje i několik aktivit pro mladší žáky na sestavení barevných koleček, aby tak zkoumali a porozuměli tomu, jak se získávají složené barvy ze základních barev.