Το φαινόμενο 
ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ
ως διδακτικό αντικείμενο
 

 

 

 

 

 

 

 

 


1.   Το φαινόμενο

όπως παρουσιάζεται

σε ελληνικό σχολικό εγχειρίδιο

 

Διασκεδασμός και πρίσματα

Στην προηγούμενη υποενότητα είδαμε ότι η ταχύτητα του φωτός στο κενό είναι ίδια για όλα τα μήκη κύματος. Σε ένα υλικό οπτικό μέσο η ταχύτητα του φωτός είναι διαφορετική για διαφορετικά μήκη κύματος. Ο δείκτης διάθλασης του μέσου δεν είναι σταθερός αλλά εξαρτάται από το μήκος κύματος του φωτός. Το φαινόμενο αυτό, δηλαδή Η ΕΞΑΡΤΗΣΗ ΤΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ ΚΑΙ ΤΟΥ ΔΕΙΚΤΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗΣ ΑΠΟ ΤΟ ΜΗΚΟΣ ΚΥΜΑΤΟΣ, ΟΝΟΜΑΖΕΤΑΙ ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ. Στο σχήμα 1-5 απεικονίζεται η εξάρτηση του δείκτη διάθλασης ενός οπτικού υλικού (χαλαζία) από το μήκος κύματος λ0 στο κενό….

 

Παρατηρήσεις

1.   Χωρίς να έχει προηγηθεί κανένα εμπειρικό δεδομένο επιχειρείται η παρουσίαση της έννοιας ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ  θεμελιωμένη πάνω σε άλλες τυπικές έννοιες

2.   Στις δύο αράδες του ορισμού «συγκατοικούν» πέντε τυπικές έννοιες 

ΕΞΑΡΤΗΣΗ      ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ (υπονοείται στο διαφανές μέσο)

ΔΕΙΚΤΗΣ ΔΙΑΘΛΑΣΗΣ (τίνος;)

ΜΗΚΟΣ ΚΥΜΑΤΟΣ  (φυσικό είναι να νομίσει κανείς ότι πρόκειται για το μήκος κύματος στο διαφανές μέσο)

ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ.

3.   Γιατί άραγε σε  μια  υποενότητα  με τίτλο ‘’Διασκεδασμός και πρίσματα’

 δεν αναφέρεται ούτε μία φορά η λέξη πρίσμα;

4. Κανείς δεν είναι σίγουρος αν η έννοια ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ  υποδηλώνει

έννοια/ΙΔΙΟΤΗΤΑ  κάθε διαφανούς μέσου ή εάν πρόκειται

για έννοια/ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ συνώνυμο της έννοιας ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ,

εάν δηλαδή πρόκειται για «κάτι που συμβαίνει στο φως».

 

 

Ανάλυση του λευκού φωτός

Για να κατανοήσουμε το φαινόμενο ανάλυσης του λευκού φωτός, ας δούμε αρχικά ως προκαλείται η εκτροπή (αλλαγή κατεύθυνσης) μιας μονοχρωματικής ακτίνας φωτός από ένα πρίσμα. Στο σχήμα 1-6 έχουμε μία τέτοια ακτίνα φωτός που προσπίπτει πλάγια στην αριστερή επιφάνεια …………………………

Οι ακτίνες που εξέρχονται από το πρίσμα ΕΚΤΡΕΠΟΝΤΑΙ ΚΑΙ ΔΙΑΣΚΟΡΠΙΖΟΝΤΑΙ ΣΤΟ ΧΩΡΟ ΕΞΟΔΟΥ, ΕΝΩ ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΑ ΤΟ ΛΕΥΚΟ ΦΩΣ ΑΝΑΛΥΕΤΑΙ ΣΕ ΜΙΑ ΠΟΛΥΧΡΩΜΗ ΣΥΝΕΧΗ  ΤΑΙΝΙΑ που περιλαμβάνει γνωστά χρώματα…

 

Τελικά το ερώτημα παραμένει « Τι είναι η ανάλυση; Το ίδιο με τον διασκεδασμό;

 

 

 

2. Η παρουσίαση του φαινομένου

σε διδακτικά εγχειρίδια

άλλων ευρωπαϊκών χωρών

 

1. LA FISICA IERI  E OGGI, G.Tedone - P.Dominici, σελίδα 278, ed. CREMONESE

Ιn questa sorta di "spagliamento" nei suoi componenti, che una luce

policromatica subisce nell' attrversare un mezzo rifragente, consiste il fenomeno

detto della dispersione della luce.

 

2.α. PSSC, Φυσική, μετάφρ.Θαν. Κωστίκα, σελ.404    Το άπλωμα (ανάλυση)

του φωτός σε φάσμα ονομάζεται διασκεδασμός του φωτός. Μελετήθηκε για πρώτη

φορά το δέκατο έβδομο αιώνα από τον René Descartes( Ρενέ Ντεκάρτ) και τον Isaac Newton              

 

2.β. PSSC, Φυσική, μετάφρ. Θαν. Κωστίκα, σελ.494     (Προηγείται πείραμα

σε δοχείο  κυματισμών ) Κατ' αναλογία με την εξάρτηση του δείκτη διαθλάσεως

από το χρώμα του φωτός, που συζητήσαμε στην παράγραφο 18-10,

το φαινόμενο αυτό καλείται διασκεδασμός.                                             

        

         3. PHISIQUE, Collection Jean Lacourt, σελ.221 DISPERSION DE LA LUMIERE

1.1 Faits d ' observation curante   Προηγείται περιγραφή γεγονότων που

παρατηρούνται στο ουράνιο τόξο, σε έναν καταρράκτη και σε βιτρώ καταλήγει στο…

La lumière a subi le phènomène de dispersion

4. PHISIQUE, Collection Nathan, σελ.344    DISPERSION DE LA LUMIERE BLANCHE PAR LA  PRISME : INTERPRETATION   Προηγείται ένα πείραμα με λεπτή φωτεινή δέσμη και ημικυλινδρικό πλεξιγκλάς και αναφερόμενο στη λεπτή φωτεινή δέσμη λευκού φωτός …. il se disperse en une infinité de lumières colorées     για να καταλήξει σε ερμηνείαIl ressort des observations précédents que l' indice de refraction du Plexiglas depend de la lumière monochromatique considerée

 

5. PHISICS FOR YOU Keith Johnson, σελ. 210                       

α. Αρχίζει με ερώτημα πάνω σε φαινόμενα της τρέχουσας εμπειρίας       

What causes the colour in a rainbow or in a diamond?

To answer this, we must investigate the spectrum of white light. 

β. Συνεχίζει με πειραματική εμπειρία 

 Experiment. Use a raybox (or a slide projector).

Shine a ray of white light through a glass prism..         

γ. Kαταλήγει στο πρώτο έλλογο συμπέρασμα και σε κάποιον ορισμό  ο οποίος

εμπεριέχει μια «ανθρώπινη» θεωρία. Και ξεκινάει με το εξαιρετικό IT SEEMS THAT

It seems that white light is really a mixture of several colours and can be split

by a prism. We say that the white light has been dispersed by the prism

 

.


 

Μια πρόταση για τη διδασκαλία του φαινομένου
 


Ο ΣΤΟΧΟΣ της διδασκαλίας ενός φαινομένου, όπως η ανάλυση του φωτός, είναι το «να κατανοήσουν οι μαθητές το φαινόμενο», αλλά δεν είναι μόνον αυτός. Εξίσου βασικός στόχος είναι το ΝΑ ΚΑΤΑΝΟΗΣΟΥΝ ΟΙ ΔΙΔΑΣΚΟΜΕΝΟΙ ΤΟ ‘’ ΠΩΣ ΟΙΚΟΔΟΜΕΙΤΑΙ Η ΕΠΙΣΤΗΜΗ’’ ΚΑΙ ΝΑ ΕΞΟΙΚΕΙΩΘΟΥΝ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΗΣ. Και η πορεία της διδασκαλίας οφείλει –στο βαθμό που είναι δυνατόν- να ακολουθεί τη σειρά:

α. ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ ΕΜΠΕΙΡΙΑ 

β. ΟΡΓΑΝΩΜΕΝΗ  (ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ) ΕΜΠΕΙΡΙΑ 

γ. ΙΔΕΕΣ

δ. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΕΝΝΟΙΩΝ 

ε. ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΜΙΑΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΙΚΑΝΗΣ ΝΑ ΕΡΜΗΝΕΥΣΕΙ ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ.

                                   

 

        Η ΔΟΜΗ ΤΗΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

 

Ιδέα 1 
Να γίνει έρευνα
  με ΠΡΙΣΜΑ Πειραματική εμπειρία
( δέσμη λευκού φωτός 
     σε ΠΡΙΣΜΑ)
 

 

 

 

 

 

 

Χρήση ΕΝΝΟΙΩΝ
(ταχύτητα του φωτός,
δείκτης διάθλασης,
μήκος κύματος)
 

 

 

 

 

Διαμόρφωση
μιας ΘΕΩΡΙΑΣ
 

 


 

 

 

 

 


Σχέδιο μαθήματος

 

 

  Αναφορικά με το σχολικό βιβλίο