Elektromagnetiskt spektrum,

Elektromagnetiskt spektrum
Jag delade ut en kopia av detta papper till alla. Tyvärr är inte era kopior i färg. Vi antecknade direkt på kopian. Bilderna visar det elektromagnetiska spektrumet, olika sorters elektromagnetisk strålning.

Från vänster:
Gammastrålning Radioaktiv strålning
Röntgenstrålning Röntgenundersökningar

Ultraviolett strålning Gör dig solbränd
Synligt ljus Det ljus som vi kan se.
Infraröd strålning Värmestrålning, värmekameror, fjärrkontrollen, infravärme på uteplatsen
Microvågor Microvågsugn, rörelsedetektor, bluetooth, trådlösa telefoner
Radiovågor Radiokommunikation

Vi pratade bland annat om hur microvågsugnar fungerar och om hur radioaktiv strålning uppkommer.

Ögats delar och funktion

Sedan var det ögat som stod på tur. Först fick ni försöka sätta ut delarnas namn på egen hand. Lite hjälp fick ni från listan som fanns på arbetsbladet. Sedan gick jag igenom ögats delar och hur det fungerar. Om du vill veta mer om det kan du titta i biologiboken.

Blinda fläcken
Blinda fläcken finns på näthinnan just där synnerven sitter fast. På blinda fläcken finns inga synsinnesceller (tappar och stavar). Det ljus som faller där kan vi därför inte registrera. Vi gjorde ett litet experiment för att se hur man upplever det när ljuset/bilden hamnar på blinda fläcken.

Instruktioner

Vi blundade med ena ögat och höll pappret här ovanför på en armlängs avstånd. Vi fixerade blicken på krysset och förde samtidigt pappret närmare ansiktet. Vid en viss punkt försvinner haren. Ja, helt plötsligt ser man den inte längre i ögonvrån. Varför det? Jo, vid ett visst avstånd och vid en viss vinkel kommer ljuset från haren att träffa blinda fläcken. Eftersom det inte finns några sinnesceller som kan registrera ljus där kommer man inte att se något. Om man fortsätter att föra pappret närmare ansiktet ser man haren igen.

Jämförelse mellan ljud och ljus som vågrörelser
Det här var en knepig uppgift. Verkligen något att bita i, eller hur? När vi gick igenom den trillade en och annan polet ned. "Aha!" "Jamen så måste det ju vara". Jag kan inte redogöra för hela diskussionen här, men om du vill veta vad vi pratade om kan du slå upp boken på sidan 165 och särskilt titta på de två spalterna uppe till höger. Första stycket hänger också ihop med den här uppgiften.

Linser, Ögat, Reflexionslagen, Polaroidglasögon och Ljus i vatten

Linser

Vi tittade på hur ljuset bryts i konvexa och konkava linser. Vi ritade av strålgången i linserna. Läs mer i boken på sidorna 158 och 159.

Det såg ut så här:

Konvex lins

Strålarna bryts i hop till en punkt, fokus.

Minnesregel: En konvex lins växer på mitten.

Konkav lins

Strålarna sprids.

Minnesregel: Konkav går nästan av (eftersom den är smal på mitten)

De röda ljuset på bilderna är laserljus. Laserljuset består bara av en färg, det vill säga det finns bara en våglängd. Så är det med vanligt rött ljus också. Men laserljuvågorna går dessutom i takt. Läs om laser på sidan 166 i fysikboken. Det finns bra bilder där också.

Ögat eller Hos optikern

Bilden föreställer ett normalt öga. Linsen bryter strålarna så att fokus(brännpunkten) ligger precis vid näthinnan. Bilden som hamnar på näthinnan blir då skarp. På fotot syns det tyvärr inte riktigt att strålarna bryts i hop vid näthinnan. Det är svårt att fotografera strålar.

Här ser vi ett närsynt öga:

Ögats lins bryter i hop strålarna för mycket. Fokus hamnar framför näthinnan och bilden på näthinnan blir suddig. Synfelet kan korrigeras med en konkav lins framför ögat som sprider ljuset lite innan det kommer till ögats egen konvexa lins:

Nu hamnar fokus rätt. Tyvärr syns det dåligt på det här fotot också.

Ett öga kan även vara översyt. Då brys strålarna ihop bakom näthinnan:

Vilken lins ska vi välja för att rätta till det här synfelet då? Strålarna behöver brytas i hop mer, därför är det lämpligt att välja en konvex lins att sätta framför ögat.
Vi provar:

Det fungerade! Den här bilden är också bedrövligt dålig. Om du vill titta på tydliga bilder rekommenderar jag dig att slå upp sidan 161 i fysikboken.

Reflexionslagen


Vi veriferade reflexionslagen. Det betyder att vi kontrollerade att reflexionslagen stämmer. På bilden här ovanför ser du hur vi gick till väga. Vi lät en laserstråle falla in mot en spegel och så kontrollerade vi att infallsvinkeln var lika stor som reflexionsvinkeln. Vi provade flera olika infallsvinklar. Vi ritade och antecknade i skrivböckerna. Anteckningarna liknar figuren här nedanför väldigt mycket.


Polaroidsolglasögon
Det finns solglasögon vars glas bara är färgat och det finns solglasögon vars glas är polariserande. Här håller jag i ett par solglasögon med polariserande glas. Framför ena glasögat håller jag ett löst polariserande glasöga. Som ni ser kan man se igenom båda glasen. Det är André Ampère som skymtar i bakgrunden.


Men titta hur det blir när jag vrider 90 grader på det lösa glasögat:

Det blir svart! Man kan inte längre se herr Ampère. Hur hänger detta i hop? Jo, som ni kanske komer i håg så kan man beskriva ljus som en elektromagnetisk vågrörelse. I figuren här nedanför ser man att det är 90 grader mellan det magnetiska och elektriska fältet. I de polariserande glasögonen finns ett slags lodrätt galler kan man säga. När den elektromagnetiska vågen når det polariserande glaset släpps bara den lodrätta vågen igenom, den horisontella stoppas. Om man sätter två lodrätta "galler" efter varandra är det inga problem för den lodrätta vågen att ta sig igenom. Men om man vrider det ena "gallret"(glaset) 90 grader kommer även den lodräta vågen att stoppas.



Så här såg det ut när jag förklarade det hela. På bilderna saknas två fysikböcker som jag höll med 90 graders vinkel emellan. Läs mer i boken på sidan 166.




Ljus i vatten
Här skriver jag en kort version. I ditt skrivhäfte finns en utförligare förklaring. (Om du varit flitig och skrivit ner den vill säga)

På botten av den tomma plastbägaren kan man skymta kanten på en skruvbricka. Vi höll huvudet alldeles stilla och fixerade blicken vid skruvbrickans kant. En medhjälpare hällde sedan vatten i bägaren och då såg det ut så här:


Plötsligt kunde vi se hela skruvbrickan. Hur gick det till? Jo, det har att göra med att ljus bryts (ändrar riktning) när det går från ett ämne till ett annat. Vatten är optiskt tätare än luft och då bryts ljuset från normalen. Nu måste vi titta på vad som menas med normalen:


Här ser vi att laserstrålen går genom glasbiten och ut i luften. (Glasbiten är optiskt tätare än luft). Normalen finns inte på riktigt, det är en tänkt linje, vinkelrät mot ytan där ljuset bryts. På bilden ovan har jag ritat dit normalen. Man ser att laserstrålen ändrat sin riktning, vinkeln mot normalen har blivi större. Komplicerat? Läs i boken på sidan 156 (och i ditt skrivhäfte som sagt). Egentligen borde jag förklara detta utförligare här, men det är svårt utan att rita. Dessutom börjar jag få ont om tid. Nåja.

Ljus, skugga och färger

Vad är ljus?

Så var det dags att ta itu med ljusavsnittet. Vi pratade om vad ljus och ljuskällor är. Ljuskällor är till exempel glödlampor, solen och lysmaskar. Sedan hade jag en genomgång om ljus och eleverna antecknade följande:

Vad är ljus?

* Ljus är energi som utbreder sig med hög fart. Ljusets hastighet är 300 000 km/s.

* Ljus behöver inte ett medium att utbreda sig i. (Det behöver som bekant ljud)

* Man kan beskriva ljus på två sätt, dels om en elektromagnetisk vågrörelse och dels som en ström av fotoner (små enegipaket).

Efter att vi antecknat dessa tre punkter delade jag ut en bild på en elektromagnetisk våg som eleverna fick klippa till och tejpa in i sina skrivböcker. Bilden såg ungefär ut så här:

Figur 1. En elektromagnetisk våg består av elektriska och magnetiska fält.

* De elektriska och magnetiska fälten svänger i takt med varandra.

Hur ser du?

Heter ett arbetsblad som jag delade ut och vi började att fundera på det. Vi kan se ljuskällor eftersom de ger ifrån sig ljus som sedan når våra ögon. Vi kan även se andra saker, som inte ger ifrån sig ljus eftersom de reflekterar ljus som någon ljuskälla sänt ut. Vi ritade in hur ljuset reflekterades mot pennan, som fanns avbildad på arbetsbladet, in i ett öga som vi ritade dit. Uppgiften vållade inga större problem.

Skuggan

Jag tog fram en linjal och höll den i ljuset från OH-projektorn. Skuggan på väggen blev ganska stor. När jag flyttade linjalen närmare väggen blev skuggan mindre. Hur kan det komma sig? Olika personer kom med olika förslag på hur man kan förklara det. Vi klargjorde att ljuset utbreder sig rätlinjigt i luft. Efter en stund kom vi fram till en bra förklaring, men den tänker jag inte skriva här än, den får ni vänta på några dagar. Fast ni har ju förklaringen i era skrivböcker.

Färger 1

Jag släckte ned klassrummet och vevade ned mörkläggningsgardinen. Sedan tände jag OH-projektorn och höll ett prisma i ljuset från den. Då kunde man se en fin regnbåge, ett spektrum, på vita tavlan.

Prisma

Vi diskuterade fenomenet fram och tillbaka och kom så småningom fram till att det vita ljuset från OH-projektorn består av flera färger; lila, indigo, blått, grönt, gult, orange och rött. De olika färgerna har olika våglängd och bryts olika mycket i prismat. Därför kan vi se de olika färgerna bredvid varandra på vita tavlan. Vi fortastte att prata om färger. De ytor som vi uppfattar som vita reflekterar allt ljus, som faller in på dem och de ytor som vi uppfattar som svarta absorberar (tar upp) allt ljus och reflekterar inget. Hur är det med en röd eller grön yta då? Jo, en röd yta absorberar alla färger(våglängder) utom den röda färgen. Bara den röda färgen (våglängden) reflekteras. På samma sätt förhåller det sig med de andra färgerna.

Färger 2

Jag höll en röd plastplatta i ljuset från OH-projektorn. Så här:

Då såg det ut så här på filmduken bakom:

Inte så konstigt, men varför blir det så här? Det krävdes en hel del tankearbete för att komma fram till svaret. En vanlig föreställning är att den röda plastbiten färgar ljuset rött, men så är det inte.I stället är det så att den röda plastbiten stoppar alla våglängder förutom den röda. Bara den röda våglängden släpps igenom.För säkerhets skull provade vi även med en blå plastbit:

Då såg det ut så här på filmduken:

Den blå plastbiten släpper bara igenom den blå våglängden, de andra våglängderna kommer inte igenom.

Men hur blir det om man sätter både den röda och den blå plastbiten i ljuset?

Vår hypotes stämde, inget ljus kom igenom. Det blev en svart skugga.

Det blir en svart skugga eftersom det vita ljuset först träffar den röda plastbiten och då stoppas allt ljus förutom det röda. Det röda ljuset fortsätter mot den blå plastbiten, men det röda ljuset släpps inte igenom där -> inget ljus kommer igenom -> en svart skugga på filmduken.

Det var mycket nytt på en gång.

Målbeskrivning, ljudkorsord, infra- och ultraljud

Målbeskrivning
Jag mejlade ut fysikkursens målbeskrivning i måndags och i dag delade jag ut även ut den på papper. Jag kommenterade kort några av punkterna under rubriken godkänt.

Ljudkorsord
Sedan delade jag ut ett korsord som handlade om ljud. Jag har tillverkat det med hjälp av ett trevligt korsordsprogram som du kan ladda ned gratis här: http://www.eclipsecrossword.com/ om du skulle bli sugen på att tillverka ett korsord till en kompis eller så. Det är ganska kul och snyggt blir det också. När de flesta började att bli klara med korsordet skrev jag de rätta orden på tavlan så att alla kunde rätta.

Genomgång av infraljud och ultraljud (Förkortad version)
Det mänskliga örat uppfattar ljud vars frekvens ligger mellan 20 - 20 000 Hz. (frekvens = antal svängningar per sekund). Ljud som har längre frekvens, alltså under 20 Hz kallas infraljud. Vi kan inte höra infraljud. Ljud som har högre frekvens än 20 000 Hz kallas ultraljud. Det kan vi inte heller höra.

Infraljud, under 20 Hz
* Lång våglångd
* Flygplan, raketer, kraftverk, maskiner och strömmande vatten och luft kan ge upphov till infraljud.
* Kan färdas över långa avstånd- halva jordklotet
* Kan orsaka illamående hos människor

Ultraljud
* Kort våglängd
* Medicinska apparater kan undersöka foster och konstiga knölar med ultraljud.
* Fladdermöss orienterar sig med hjälp av ultraljud.
* Hundvisselpipor sänder ut infraljud, hundarna uppfattar det och sätter högsta fart mot matte/husse.
* Ekolod
* Rengöring

Ibland kan man blanda i hop infra- och ultraljud. Vilken var det som hade lång våglängd och vilken hade kort? Hmm.. Då kan man tänka att: Ja, det är långt till Infra City, alltså har infraljud lång våglängd. Javisst är det en knäpp minnesregel, men den fungerar.

Här kan du läsa en intressant artikel i Svenska dagbladet om infraljud: http://www.svd.se/nyheter/inrikes/artikel_121801.svd

Bloggar i morgon

I morgon kommer det att finnas några rader om den sista ljudlektionen här.

Oscilloskopet

Med ett oscilloskop kan man avbilda ljud.Först fick eleverna experimentera lite på egen hand. De provade att att göra olika ljud, prata, sjunga en ton, eller blåsa i en flaska i mikrofonen och se hur kurvan på oscilloskopet ändrade sig. De flesta elever tyckte att det var kul att se ljudvågorna avbildade. Sedan tog de itu med några uppgifter.

Oscilloskopet och en högtalare som idag fick fungera som mikrofon.

.

Så här såg uppgifterna ut:
.

Rita hur oscilloskopbilden ut när

1. någon sjunger en skapligt ren ton.

2. ni slår an stämgaffeln som är märkt 2000 Hz.

3. ni slår an stämgaffeln märkt 440 Hz.

4. när någon skramlar med sina nycklar.

.

En av gruppmedlemmarna får sjunga en ton in i mikrofonen.

5. Hur ska h*n göra för att vågorna på skärmen ska bli tätare?

6. Hur ska h*n göra för att vågorna på skärmen ska bli glesare?

7. Hur ska h*n göra för att vågorna på skärmen ska bli högre?

8. Hur ska h*n göra för att vågorna på skärmen ska bli lägre?

.

När eleverna gör dessa uppgifter ser de på oscilloskopet att en hög ton har hög frekvens (tätt mellan vågtopparna) och att en låg tog har låg frekvens (långt mellan vågtopparna). De ser också att en stark ton har högre amplitud (höjd på vågen) än en svag ton. Sedan är det lätt att införa begreppen frekvens = antal svängningar per sekund, våglängd = avståndet mellan två vågtoppar(eller dalar) och amplitud = vågens höjd

.

Förtydligande

.

Texten är på engelska, men visst förstår man ändå?

.

Man kan också se skillnad mellan de regelbundna svängningen tos en ton från en stämgaffel och den oregelbundna från nyckelknippeskrammel.

.

Tongeneratorn

Antik tongenerator med högtalare

.

Jag hade ställt tongeneratorn i ett angränsande rum för att minska störningarna från ljuden som oscilllioskopgruppen gav i från sig. Varje elev fick testa sin hörsel i det övre frekvensregistret. Det går helt enkelt till så att man slår på tongeneratorn och ställer in den så att man hör en ton. Sedan vrider man på ett reglage så att tonen blir högre och högre (frekvensen ökar) när man inte längre hör någon ton läser man av frekvensen på skalan och antecknar resultatet.
Barn kan höra toner mellan 20-20 000 Hz (Hz=Hertz enhet för frekvens) men med åldern försämras vår förmåga att uppfatta höga toner. I 60-års åldern brukar man uppfatta toner mellan 20-10 000 Hz.

.

När vi var klara med laborationerna gick vi igenom dem och jag ritade några olika svängningar på tavlan som eleverna fick jämföra och svar på frågor om.
Till sist pratade vi om varför man tycker att ens egen röst låter konstig när man spelar in den. Jag hinner dock inte skriva om det nu, jag kompletterar med det senare.

Upplagd av Åsa kl. 21:35 0 kommentarer

Ljudets hastighet, eko, två öron

Ljudets hastighet
Vi började med att fundera på om ljud kan fortplantas i flytande och fasta ämnen. Vi konstaterade att det är så eftersom man hör en hel del när man simmar under vattnet i en simbassäng och om när man knackar på en stängd trädörr leder den ljudet in till rummet innanför dörren. Att ljud kan fortplantas i gaser visste vi redan eftersom vi hör varandra ganska bra när vi pratar i fysiksalen.
Ljudets hastighet varierar beroende på vilket ämne det fortplantas genom.
* Snabbast går det i fasta ämnen. Atomerna/molekylerna sitter tätt. Ljudhastigheten i stål är 5100 m/s.
* Medelsnabbt går det i vätskor. Molekylerna sitter ganska tätt. Ljudhastigheten i vatten är 1500 m/s.
* Långsammast går det i gaser. Molekylerna är utspridda ganska långt i från varandra. Ljudhastigheten i luft är 340 m/s. Ljudhastigheten i luft kan vara värt att lägga på minnet. Det hör till allmänbildningen att känna till den.

Eko, absorption och fladdermöss
Vi pratade även om eko och absorption av ljud och om hur bra olika material reflekterar och absorberar ljud. Fladdermöss sänder ut högfrekvent ljud och orienterar sig efter ekot. De har väldigt känsliga öron, så de "blundar" med öronen när de skickar ut sina signaler för att skydda dem. Läs mer om det här på sidan 136 i fysikboken.

Två öron
Hela klassen ställde sig i en stor ring och i mitten stod en frivillig försöksperson som blundade. Vi som stod i ringen skickade ljudlöst runt ett provrör med lite grus i. När jag viftade lite med armen skramlade den person som för tillfället råkade att hålla i provröret med det. Försökspersonen skulle då peka åt det håll som ljudet kom ifrån. Det var inga problem för försökspersonen att ange riktningen när båda öronen fick vara med. Däremot blev det svårare att ange varifrån ljudet kom när försökspersonen höll för ena örat. Hur kan det komma sig? Ja, vi gick igenom det och antecknade det i skrivböckerna. Om ni har tur kanske jag skriver det här på bloggen också om några dagar.

Buller och åtgärder mot buller
Eleverna arbetade med ett uppgiftsbald som handlade om buller och åtgärder mot buller. Det var inte svårt att förstå, därför hänvisar jag er till boken läs på sidan 133 om buller och på sidan 143 om åtgärder mot buller.