Eleverne laver en model, hvor de ved hjælp af en lommelygte undersøger, hvorfor skyggen ‘peger’ i en bestemt retning, og hvordan skyggen kan ændre størrelse, afhængig af lysstrålens placering.
I forsøget ser vi på, hvad der sker, når lys bevæger sig gennem vådt og tørt tøj. Vi viser to forsøg i videoen. Det er ikke påkrævet, at man udfører begge forsøg.
Se, om du kan forklare sammenhængen mellem det, du ser i mikroskopet, og det du ser i forsøget med håndklædet. Det kan være smart at lave en tegning.
Når hvide t-shirts bliver våde, ved vi, at de kan blive gennemsigtige. Samtidig ved vi også, at
vådt tøj ser mørkere ud. Men kan vi forklare hvorfor, og er der mon en sammenhæng? Når lys rammer tøjet, vil en del af lyset reflektere tilbage, og farven, vi ser, er afgjort af hvilke bølgelængder (farver), der reflekteres tilbage til øjet. Ud over det reflekterede lys bliver noget af lyset absorberet, og noget går igennem stoffet (bliver transmitteret). Med vand kan vi få en større del af lyset til at bevæge sig igennem (altså transmittere) stoffet.
I forsøget, hvor vi ser på stof i et mikroskop, skinner lyset op gennem stofprøven og op til
øjet. Vi ser, at en del af lyset fra lyskilden ikke rammer øjet, da fibrene ser tydeligt mørkere ud end lyskilden (baggrunden). Grunden er, at lyset brydes, i overgangen mellem luften og fibrene. Når lyset bliver brudt, skifter det retning. Hvor meget lyset brydes, er afgjort af forskellen, i det man kalder for brydningsindekset mellem de to materialer (luft og fibre).
Når der kommer vand ind mellem fibrene, bliver lyset ikke længere brudt i overgangen mellem luft og fibre, men nu i overgangen mellem vand og fibre. Vand og fibre har et brydningsindeks, der ligger tættere på hinanden. Det kan man se ved, at fibrene nu bliver næsten usynlige for øjet, dvs. lyset har ikke skiftet retning i samme grad som før. Det samme fænomen kan du se på en lidt anden måde i forsøget, hvor vi ser på, hvordan man gør glas usynligt, hvilket er på Testoteket under titlen “Usynlighedsmaskine”.
I forsøget med håndklædet kastes lyset op mod håndklædets oplyste side, og en del vil reflektere ud mod øjet (det vi nu ser som lærredet). En lille del af lyset ses også på bagsiden.
Ved at gøre håndklædet vådt, gør man ligesom i forsøget med mikroskopet, forskellen i brydningsindeks mindre. I første omgang er der tale om overgangen mellem luft og fibre, hvor en større del vil reflektere på overfladen af materialet, og brydes i overgangen mellem fibre og luft. Når der kommer vand på, vil en større del af lyset passere igennem (transmittere) håndklædet uden at skifte retning eller reflektere. Man kan stadig se lyset fra projektoren på forsiden af håndklædet, selvom det nu ser mørkere ud. Der er altså en mindre del, der reflekteres, og en større del af lyset, der transmitteres gennem stoffet, når det er vådt.
Et lysmikroskop er en analog høj-teknologi. Billedet frembringes ved at gennemlyse en tynd prøve med lys. Mikroskopets kondensor og linser skaber derved et forstørret billede af prøven, som vi kan se gennem okularet. Læs mere om mikroskoper her.
Du kan undersøge hvilke stoftyper, der fungerer godt. Du kan fx variere på tykkelse, farve eller overflade. Undersøg, hvis muligt, en variabel ad gangen. Dvs. vælg fx 3 hvide stoftyper af forskellig tykkelse, med ca. samme overflade.
Du kan prøve at undersøge, om farven af et stykke bomuld har betydning for, hvor gennemsigtigt håndklædet bliver.
Virkningsfuld kompetenceorienteret naturfagsundervisning indeholder bl.a. elementer af problembaseret og elevstyret undervisning. Et greb, du som underviser kan bruge, er at implementere åbenhed, ved at stilladsere undersøgelserne med frihedsgrader.
Problembaseret og elevstyret undervisning er kendetegnet ved, at eleverne arbejder selvstændigt med egne undersøgelser. Eleverne skal finde egne svar, og det skal ikke være givet på forhånd, hvad de skal. Eleverne skal ikke reproducere eller genskabe allerede eksisterende undersøgelser.
Som underviser udvælger du en grad af frihed samt hvilket trin, den skal implementeres i. Astra opdeler en undersøgelse i følgende seks trin, hvor du kan arbejde med implementering af frihedsgrader.