Úloha 1: Kúzlo svetla

Cvičenie je prispôsobenou súčasťou súboru cvičení z programu Európskej vesmírnej agentúry (ESA) pre aktivity v triedach. Je vhodné pre žiakov do 12 rokov. Originál (v anglickom jazyku) je v archíve uložený ako: 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

Cieľ úlohy

Nechajte žiakov skúmať svetlo a farby pomocou spektroskopu, ktorý si sami vyrobili.

Metodické pokyny pre učiteľov

Toto cvičenie sa môže vykonávať ako celotriedna aktivita alebo môžu byť žiaci rozdelení do niekoľkých skupín. Žiaci spočiatku zostavia spektroskop pomocou modelu v Prílohe 1. Môže byť použitý na štúdium svetla z rôznych zdrojov, ako sú napríklad Slnko, LED žiarovka, elektronická obrazovka a ďalšie. Týmto spôsobom žiaci pochopia, že „biele“ svetlo možno rozdeliť do rôznych farieb a že základné farby sú vlastne kombináciou troch základných farieb: červenej, modrej a zelenej. Pri druhej časti cvičenia je najlepšie nahrať súbor z Prílohy 1 do telefónu/tabletu a nechať žiakov, aby jeden po druhom pozorovali a skúmali rôzne farby. Ďalšou možnosťou je poslať Prílohu 1 žiakom vopred, aby ho mali na svojom telefóne/tablete. Cvičenia v druhej časti je možné zadať aj ako domácu úlohu s tým, že sa žiakom povie, aby pracovali so svojim rodičom, najprv našli farby na internete a potom ich preskúmali.

Pomôcky

■ hrubý hárok papiera veľkosti A4
■ vytlačený model spektroskopu (Príloha 1)
■ CD alebo DVD
■ lepiaca tyčinka
■ pravítko
■ nožnice
■ lepiaca páska
■ smartphone s fotoaparátom alebo tablet (voliteľné pre druhú časť cvičenia)
■ pohár vody alebo lupy (pre druhú časť cvičenia)

Pokyny pre žiakov: V tomto cvičení urobíte spektroskop a použijete ho pre svoj vlastný výskum, ktorého výsledky prediskutujete so zvyškom triedy

Ako zostaviť spektroskop

1. Prilepte model spektroskopu na hrubú vrstvu čierneho papiera tak, aby model smeroval nahor.

2. Vystrihnite model podľa vonkajších bodkovaných čiar.

3. Vystrihnite štrbinu pre šošovku – je to štvorec označený bodkovanými čiarami a krížikom, vedľa ktorého je nápis „lens“. Vyrežte štrbinu, cez ktorú sa budete pozerať – je to štvorček označený bodkovanými čiarami a krížikom, vedľa ktorého je nakreslený ďalekohľad. Vystrihnite tiež aj jednu zo štrbín označených nápisom CD alebo DVD, v závislosti od toho, aký disk chcete použiť.

4. Vyrežte dva obdĺžniky označené písmenami A a B.

5. Pripojte obdĺžniky označené A a B k štrbine šošovky tak, aby vzdialenosť medzi nimi bola približne taká, ako je znázornená na obrázku. Uistite sa, že obdĺžniky sú narovnané (orientujte sa podľa čiary pod štrbinou), sú rovnobežné a šípky smerujú k sebe (ako na obrázku).

6. Pomocou pravítka zložte model podľa hrubých čiar, pričom čierny papier má byť z vnútornej strany modelu. Ohnite „ušká“ smerom dovnútra, aby podopreli steny.

7. Oblepte všetky hrany lepiacou páskou, aby ste model zapečatili.

8. Vložte CD alebo DVD do otvoru určeného preň tak, aby strana na nahrávanie bola obrátená k šošovke (pozrite obrázky).

9. Zostavili ste spektroskop.

Skúmanie rôznych svetelných zdrojov

a) Je biele svetlo skutočne biele?

1. Nasmerujte šošovku spektroskopu na rôzne zdroje svetla v okolí. Pozrite sa cez otvor, aby ste uvideli rôzne farby svetla z rôznych zdrojov. Pomocou fotoaparátu telefónu si môžete urobiť fotku. Zaznamenajte, aké zdroje ste použili a aké farby ste videli z každého zdroja svetla.

2. Opatrne umiestnite malú kvapku vody alebo lupu na bielu obrazovku (na tablet alebo smartfón) tak, ako je to znázornené na obrázku. Pozrite sa pozorne na kvapku/lupu a na obrazovke uvidíte základné farby. Zaznamenajte, aké farby ste videli počas tohto experimentu.

b) Ako môžeme rozdeliť kompozitné farby na základné farby?

Malé štvorčeky, ktoré vidíte na obrazovke, sa nazývajú pixely. Farby, ktoré zvyčajne vidíte na obrazovke, sú zafarbené v zmesi červených, modrých a zelených pixelov. Pozrime sa, ako sa získavajú farby na obrazovke tabletu/smartfónu, aby sme zistili, ktoré zo základných farieb (červená, modrá a zelená) sa používajú na vytvorenie ostatných farieb.

1. Na obrazovke telefónu/tabletu postupne vystriedajte nasledujúce farby: žltá, cyanová alebo azúrová, magentová alebo purpurová. Nasmerujte spektroskop na každú farbu a v tabuľke nižšie označte značkou X, ktoré dve základné farby ste videli.

Základná farba Kompozitná farba

2. Na obrazovke telefónu/tabletu postupne vystriedajte farby z tabuľky nižšie: žltá, cyanová alebo azúrová, magentová alebo purpurová. Nasmerujte spektroskop ku každej farbe (Príloha 1 – oranžová, tyrkysová, fialová, malinová, jarná zelená) a v tabuľke nižšie uveďte hlavné farby, ktoré ste videli a ohodnoťte ich koncentráciu v kompozitných farbách ako „nízku“, „strednú“ a „vysokú“. Ak chýba základná farba, pod ňu napíšte „nie je“.

Diskutujte o svojich výsledkoch so zvyškom triedy

Poznámka: V priloženom archíve pôvodného cvičebného balíčka existuje aj niekoľko aktivít pre mladších žiakov na zostavenie farebných koliesok, aby tak skúmali a porozumeli tomu, ako sa získavajú kompozitné farby zo základných farieb.

Doplňujúce materiály

Príloha