III.2. Propagarea luminii. Dispersia luminii. Culoarea corpurilor

👀 Experiment: Dispersia luminii și curcubeul.

Materiale necesare:
Prismă optică (CD sau DVD), lumină solară (bec cu incandescență)

Modul de lucru:

• Așază prisma optică în dreptul razelor de lumină și rotește prisma până apare un curcubeu.

  Lumina provenită de la Soare (bec) este albă, iar când iese din prismă este colorată în culorile curcubeului.

Concluzia experimentului:
Lumina albă este descompusă de prismă în cele șapte lumini ale curcubeului.
Dacă privești suprafața unui CD poți observa culorile curcubeului.

Fenomenul de descompunere a luminii albe în luminile componente ale curcubeului se numește dispersia luminii.

👀 Descompunerea luminii albe se poate observa și pe suprafața baloanelor de săpun.

🔦 Observație

Culorile curcubeului se rețin ușor cu acronimul:

Curcubeul este un arc multicolor care apare pe cer datorită dispersiei luminii Soarelui pe picăturile de apă din aer.

Pentru a se forma curcubeul trebuie să apară Soarele după ploaie și Soarele să fie aproape de linia orizontului (după răsărit sau înainte de apus).

👀 Experiment: Un curcubeu la tine în grădină.

Materiale necesare:
Pulverizator cu apă (furtun cu apă), lumină solară de vară.

Modul de lucru:

• Într-o după-amiază însorită, înainte de apus, așază-te cu spatele la Soare și pulverizează în aer picături fine de apă până apare un curcubeu.

  Picăturile de apă din aer se comportă ca o prismă optică descompunând lumina albă a Soarelui în culorile curcubeului.

👀 Experiment: Compunerea culorilor curcubeului în lumină albă.
🔥 Atenție când lucrezi cu obiecte ascuțite!

Materiale necesare:
Titirez (motoraș electric cu baterie), hârtie albă, compas, raportor, creioane colorate.

Modul de lucru:

• Desenează un cerc pe foaia albă.
• Împarte discul în şapte sectoare, fiecare având unghiul la centru de 51º (360 º : 7 ~ 51º).
• Colorează cele şapte sectoare în culorile curcubeului. Pentru culoarea indigo, dă mai întâi cu creionul albastru şi apoi cu creionul negru.
• Așază discul colorat pe titirez și învârte titirezul (dacă ai un motoraş, poţi pune discul colorat pe axul motoraşului şi să alimentezi motoraşul la o baterie electrică).

  Când discul colorat în culorile curcubeului se învârte, ochiul nostru vede discul alb.

Concluzia experimentului:
Cele șapte culori ale curcubeului, prin compunere, dau lumina albă.

Corpurile din natură au diferite culori, în funcție de ce culori absorb ele din spectrul culorilor curcubeului (ROGVAIV).

Corpurile opace absorb toate culorile din ROGVAIV, cu excepția culorii lor, pe care o reflectă în toate direcțiile.

De exemplu un corp opac albastru absoarbe toate culorile ROGVAIV și împrăștie în jur numai culoarea albastră.

Corpurile negre absorb toate culorile și nu reflectă nicio culoare.

Corpurile albe nu absorb nicio culoare și reflectă toate cele șapte culori ale curcubeului.

Corpurile transparente colorate lasă să treacă prin ele doar culoarea lor și absorb toate celelalte culori din ROGVAIV.

Aplicații

Filtrele colorate sunt folosite la vitraliile ferestrelor, la reflectoarele din teatru, la becurile colorate.

👀 Experiment: Culoarea corpurilor și absorbția luminii.

Materiale necesare:
Corpuri opace colorate, corpuri transparente colorate, sursă de lumină albă (Soare, lanternă).

Modul de lucru:

• Luminează un corp opac colorat.
• Ce observi ?

  Corpul opac colorat împrăștie culoarea lui și absoarbe toate celelalte culori.

• Luminează un corp transparent colorat.
• Ce observi?

  Corpul transparent colorat lasă să treacă prin el numai culoarea sa, restul culorilor le absoarbe.

👀 Experiment: De ce se schimbă culoarea cerului?

Materiale necesare:
Vas mare din sticlă transparent, lanternă, apă, lapte .

Modul de lucru:

• Umple vasul cu apă și adaugă câteva picături de lapte.
• Luminează suprafața apei de sus și privește deasupra apei.
• Ce observi?

  Apa luminată și privită de sus are culoare albăstruie.

• Luminează apa din vas pe un perete lateral și privește apa din partea opusă lanternei.
• Ce culoare are apa ?

  Apa luminată lateral are culoare rozalie-portocalie.

Concluzia experimentului:
Cerul își schimbă culoarea deoarece lumina este dispersată de aerul atmosferic în mod diferit în funcție de poziția Soarelui pe bolta cerească.
Atunci când Soarele este sus pe cer (la orele amiezii), el apare alb strălucitor și cerul este albastru (când este senin).
Când Soarele este aproape de linia orizontului (la răsărit sau la apus), el apare roșu și cerul este roz, roșu, portocaliu (doar aceste culori sunt împrăștiate de aer din tot spectrul de culori).