Αυτή η εργασία αφενός
μεν προτείνει μια μέθοδο για την εισαγωγή των μικρών μαθητών στη
φασματοσκοπία και τη φασματοσκοπική ανάλυση και αφ' ετέρου παρουσιάζει
μια απλή κατασκευή η οποία σε συνδιασμό με μια απλή μέθοδο επιτρέπει
την εκτέλεση φασματοσκοπικών μετρήσεων με ακρίβεια εφάμιλη των
παραδοσιακών εργαστηριακών φασματοφωτομέτρων. Και τα δύο σκέλη τηε
εργασίας βασίζονται στην περίθλαση του φωτός διαμέσου των οπτικών
δίσκων (CDs, DVDs) επιτρέποντας την ανάλυση του φωτός και την εξαγωγή
συμπερασμάτων από αυτό.
Με τη χρήση
οπτικών μέσων (CDs και DVDs), μπορεί κανείς να
κατασκευάσει ανέξοδα και γρήγορα απλά φασματοσκόπια, για τις δικές του παρατηρήσεις και τις
μελέτες του. Σκοπός της παρούσας εργασίας
είναι να δείξει την κατασκευή των εν λόγω ανέξοδων φασματοσκοπίων και τη
χρήση τους σε ορισμένους τομείς της επιστήμης και της διδασκαλίας.
Τα πειράματα και οι δραστηριότητες που μπορεί να γίνουν με τέτοια φασματοσκόπια, χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες:
Α. Νηπιαγωγείο - Πρώτες τάξεις δημοτικού
Σε αυτή την κατηγορία, προτείνονται απλές παρατηρήσεις φωτεινών σωμάτων μέσω ενός οπτικού δίσκου. Μπορεί κανείς
να δει το φως της ημέρας που έρχεται από το παράθυρο, λάμπες φωτισμού σε
ένα δωμάτιο, κλπ. Ακόμα μπορεί να γίνουν παρατηρήσεις πεδίου, όπως η
παρατήρηση ενός δρόμου το βράδυ, ένα φωτισμένο κατάστημα, το φεγγάρι,
κλπ.
Β. Τελευταίες τάξεις δημοτικού - Γυμνάσιο
Σε
αυτή την κατηγορία, προτείνονται πειράματα και δραστηριότητες που
σχετίζονται με τα φάσματα των φωτεινών σωμάτων (ταξινόμηση), το χρώμα
των σωμάτων και τον προσδιορισμό των ουσιών σύμφωνα με το φάσμα του φωτός
που εκπέμπουν. Οι μαθητές μπορούν να
παρατηρήσουν το φως των διαφόρων αντικειμένων όπως το φως λαμπτήρων
διαφόρων τύπων, το φως ενός κεριού, το φως φλόγας φιάλης αερίου, κλπ.
και να προσπαθούν να βρουν ομοιότητες και διαφορές. Ακόμα και παρατηρώντας τα φάσματα φωτός των αντικειμένων, μπορεί κανείς να καταλάβει την αντίληψη των χρωμάτων. Τέλος
γνωρίζοντας τα φωτεινά φάσματα οριμένων σωμάτων αναφοράς, οι μαθητές
μπορούν να ανακαλύψουν τη σύνθεση των σύνθετων σωμάτων.
Γ. Εφαρμογές στη Χημεία
Στις
ανώτερες τάξεις της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης και τα πρώτα έτη του
πανεπιστημίου, η διδασκαλία της χημείας απαιτεί τη χρήση φασματοσκοπίων ή
διευκολύνεται από τη χρήση τους. Ένα απλό
φασματοφωτόμετρο μηδενικής αξίας και ακρίβειας συγκρίσιμη με εκείνη
των κλασικών φασματοφωτομέτρων μπορεί να κατασκευαστεί από απλά
υλικά και μια φωτογραφική μηχανή.
Οι
φωτογραφίες των φασμάτων που λαμβάνονται από την κατασκευή, επεξεργάζονται,
από λογισμικό επεξεργασίας εικόνας (Gimp, Photoshop, κλπ) και
μετετρέπονται σε αρχεία FIT. Τα αρχεία
που προκύπτουν εισάγονται στο πρόγραμμα Fv (παρέχεται δωρεάν από τη
NASA) και λαμβάνονται τα φασματικά προφίλ. Υπολογισμοί επί των φασματικών προφίλ οδηγούν στο επιθυμητό αποτέλεσμα.
