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.
Man må ikke åbne breve, der ikke er adresseret til en selv. Derfor rummer de altid noget ukendt. Men måske kan du alligevel få et smugkig med lidt hjælp fra fysik og kemi!
VIGTIGT – læs dette sikkerhedsafsnit inden du går i gang. Læreren sørger for at eleverne kun får udleveret en lille mængde neglelakfjerner (1 ml). Forsøget skal udføres udenfor pga. dampe.
Først skal du lave et hemmeligt brev:
Nu skal du prøve at læse brevet uden at åbne konvolutten. Pga. dampene fra neglelakfjerneren/acetonen skal denne del af forsøget laves udendørs, hvor der er god ventilation (ikke nødvendigt, hvis der benyttes madolie):
Kort tid efter forsvinder teksten igen, og konvolutten ligner sig selv på ny (dette sker dog ikke, hvis du benytter madolie).
Prøv at svare på følgende spørgsmål:
Når en lysstråle rammer et stykke papir, vil noget af lyset bevæge sig gennem papiret (lyset transmitteres) og noget af lyset vil kastes tilbage fra papiret (lyset reflekteres).
Normalt vil de fleste lysstråler blive reflekteret, når de rammer overfladen af et stykke papir. Papir består af utroligt mange mikroskopiske små cellulosefibre, som lyset skal igennem. Mellem alle fibrene er der luft. Når lyset bevæger sig igennem fibre og luft i papirets overflade, vil det blive spredt hver eneste gang, det rammer en fiber og bevæger sig ud i luft igen.
Det er fordi, fibrene afbøjer lyset mere, end luften gør. Hvis det sker tilstrækkeligt mange gange, vil lyset til sidst være spredt i alle retninger og danne et diffust lys. Derfor kan man ikke se tingene skarpt gennem papiret, men kun det hvide diffuse lys.
Når man hælder en lille mængde acetone på papiret, vil de små fibre i papiret blande sig med acetone. Det gør, at lysstrålerne nu ikke længere skal bevæge sig gennem mange lag af fibre og luft. Nu er der kun ét lag: blandingen af fibre og acetone! Så bliver færre lysstråler reflekteret og i stedet transmitteret. Papiret er med andre ord blevet gennemsigtigt!
Dette forsøg illustrerer et andet fænomen, nemlig hvorfor sne er hvidt, mens istapper er gennemsigtige. Begge dele er lavet af det samme stof, vand, men det har forskellig form.
I et snefnug har vandet dannet en masse mikroskopiske krystaller, som der ligger luft inde imellem. Når lysstrålerne rammer snefnuggets overflade, skal det bevæge sig gennem overgange mellem iskrystaller og luft. Derfor bliver det spredt til diffust hvidt lys. I en istap har vandet dannet én stor massiv krystal, der ikke indeholder luft. Derfor bliver lyset ikke spredt, og istappen er ikke hvid som sne.
Forskere har fundet ud af, at det er det samme fænomen, der giver Cyphochilus-billen sin hvide farve. Dens rygskjold består af mange mikroskopiske fibre, der spreder lyset. Dens fibre er mange gange mindre og derfor langt mere effektive til at lave den hvide farve, end mennesker er i stand til at genskabe i et laboratorie. Derfor er forskere interesserede i at kunne efterligne strukturen, så der i fremtiden fx kan laves endnu hvidere papir, tøj, maling, plast eller tænder!
Papir er teknisk udstyr og har sin oprindelse i Kina. Papir består af plantefibre, der er mast sammen og tørret. Læs mere om papir her.
En blyant er teknisk udstyr. Blyantstregen kan viskes ud, hvilket gør det nemmere at lave løbende ændringer på papiret. Stiften indeholder en blanding af grafit og ler. Jo mere ler, des hårdere er blyanten. Dette er angivet ved et nummereringssystem. Læs mere her.
Prøv at bruge konvolutter i forskellig farve. Din variabel er farven.
Prøv at bruge konvolutter i forskellige tykkelser. Din variabel er tykkelsen.
Prøv at bruge forskellige væsker på konvolutten. Din variabel er væsken.
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.