Στόχοι: Να
διαπιστώσουν οι μαθητές πειραματικά την ανάλυση του λευκού φωτός σε
φως διάφορων χρωμάτων, καθώς και το
αποτέλεσμα της σύνθεσης των βασικών χρωμάτων.
Όταν το λευκό φως περνάει μέσα
από ένα διάφανο υλικό με ειδικό σχήμα, διαθλάται και αναλύεται σε
φως διάφορων χρωμάτων. Δηλαδή, όταν πέφτει π.χ. επάνω σε ένα γυαλί
με ακανόνιστο σχήμα, σε μια σαπουνόφουσκα, ακόμη και σε ένα διάφανο
πλαστικό στυλό, παρατηρούμε ότι εμφανίζονται διάφορα χρώματα. Το
λευκό φως είναι, λοιπόν, σύνθεση πολλών ακτινοβολιών με διαφορετικά
χρώματα.
Μπορούμε πολύ
εύκολα να δούμε την ανάλυση του λευκού φωτός μέσα από διαμάντια,
κρύσταλλα και σταγόνες νερού.
Μπορούμε
επίσης να δούμε την ανάλυση του λευκού φωτός και με ειδικά
κατασκευασμένα γυάλινα σώματα (συνήθως πυραμίδες), που λέγονται
πρίσματα.
Την ανάλυση
του λευκού φωτός παρατήρησε πρώτος ο Newton το 1666. Στη φύση
την ανάλυση του λευκού φωτός την παρατηρούμε, όταν μετά από βροχή
επικρατεί ηλιοφάνεια και δημιουργείται το ουράνιο τόξο.
Το ουράνιο
τόξο είναι φαινόμενο που εμφανίζεται όταν οι ακτίνες του Ηλίου
πέφτουν πάνω σε σταγονίδια βροχής που αιωρούνται ακόμα στον ουρανό.
Όταν λοιπόν το λευκό φως πέφτει πάνω στα σταγονίδια νερού, αυτά
λειτουργούν σαν εκατομμύρια μικρά πρίσματα, διαθλούν το φως και το
αναλύουν στα διάφορα χρώματα που το συνθέτουν, δηλαδή στο φάσμα του,
δημιουργώντας το ουράνιο τόξο.
Για να
εμφανιστεί το ουράνιο τόξο πρέπει να έχει βρέξει και αμέσως μετά τη
βροχή να επικρατεί ηλιοφάνεια. Για να το δούμε, πρέπει ο ήλιος να
βρίσκεται πίσω από την πλάτη μας. Για να είναι μεγάλο το τόξο πρέπει
ο ήλιος να βρίσκεται χαμηλά στον ορίζοντα. Όσο πιο ψηλά είναι ο
ήλιος στον ουρανό, τόσο μικρότερο είναι το τόξο. Όσο πιο χοντρές οι
σταγόνες της βροχής, τόσο πιο έντονα είναι τα χρώματά του.
Αν και τα
ουράνια τόξα εμφανίζουν μια ευρεία γκάμα χρωμάτων, τα πιο ευδιάκριτα
είναι το κόκκινο, το πορτοκαλί, το κίτρινο, το
πράσινο, το μπλε, το ιώδες (μπλε-μοβ) και το
βιολετί (μοβ).
Τέλος
συμβαίνει και το αντίθετο φαινόμενο της ανάλυσης του φωτός. Η
σύνθεση φωτός με τα βασικά χρώματα δίνει λευκό φως.