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 diamagnetiske og paramagnetiske materialer er for noget, og vi undersøger, om blod er magnetisk. Hæmoglobinet i blodet indeholder jern, og jern er magnetisk – er blod så også magnetisk?
VIGTIGT – læs dette sikkerhedsafsnit, inden du går i gang. Neodynmagneter er på ingen måde legetøj, da de er meget kraftige magneter. Passer du ikke på, kan magneterne ‘smække sammen’ og ex. give dig kvæstelser på fingrene. Du må under ingen omstændigheder lade magneterne klikke frit sammen, da der let kan slås flige af magneterne, der kan flyve i alle retninger.
Magneterne er lavet af metal og kan lede elektricitet. Magneterne må derfor ikke komme i kontakt med strøm, herunder stikkontakter, da de så kan give dig elektrisk stød.
Hold afstand mellem neodymmagneterne og kreditkort / hukommelseskort / elektronik.
Neodym magneter kan købes på nettet, bl.a. hos supermagnete.dk
Du kan udvide forsøget ved at undersøge dit materiale yderligere
Et klassisk magnetisk materiale hører under den form for magnetisme, som man kalder ferromagnetisme. Men der findes andre former for magnetisme – de er ikke lige så kraftige, men til gengæld er de langt mere udbredte.
Dette forsøg viser, hvordan udvalgte materialer kan være enten paramagnetiske eller diamagnetiske. Et materiales magnetiske egenskaber er afgjort af elektronerne omkring atomerne i materialet.
Elektroner kan betragtes som runde kugler, der drejer rundt om sig selv, ligesom når man balancerer en snurrende bold på fingeren. En elektron vil altid enten dreje enten den ene eller den anden vej rundt om sig selv. Det kalder man for et ‘spin up’ eller et ‘spin down’. Elektronernes spin skaber et lille magnetfelt. Da elektroner ofte ligger sammen i par to og to i det, man kalder for elektron-par, vil den ene altid spinne op og den anden spinne ned. Deres spin udligner altså hinandens små magnetfelter.
Hvis atomer, hvor alle elektroner er i par, udsættes for et magnetfelt, vil de altid lægge sig på tværs af feltet – dvs. at hele atomet vil blive frastødt af magneten. Det kalder man for diamagnetisme.
I et paramagnetisk materiale findes der én eller flere uparrede elektroner. Dvs. at elektronernes spin ikke ‘udlignes’ af andre elektroners spin. Hvis man udsætter sådanne elektroner for et magnetfelt, vil de lægge sig på langs af feltet og dermed blive tiltrukket af magneten. Dermed kan man sige, at paramagnetisme er det modsatte af diamagnetisme.
I forsøget bruges der neodymmagneter, en analog lavteknologi. Neodymiummagneter er utroligt stærke magneter. De kaldes også i daglig tale for supermagneter og powermagneter. Magneterne indeholder bl.a. materialet neodym, og det skaber de absolut stærkeste magneter i verden. Læs mere om neodymmagneter her
Stanniol er teknisk udstyr. Navnet stanniol er afledt af det latinske ord for tin, da stanniol eller sølvpapir i gamle dage blev lavet af tin. Nu fremstilles det af et tyndt lag aluminiumsfilm med en tykkelse på mindre end 0.2mm.
Prøv at placere forskellig ting på flamingopladen, som du tænker kunne være spændende at finde ud af om var para- eller diamagnetisk. Din variabel er tingen.
Prøv at ændre temperaturen af tingen, du tester. Put den evt. i fryseren. Din variabel er temperaturen af tingen.
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.