Posts tagged llum

Llum i color

Objectius

  1. Observar i experimentar el procés de la descomposició dels colors
  2. Observar la relació que existeix entre la llum, els colors i la seva absorció
  3. Identificar les diferències entre els colors primaris de la llum i els colors primaris dels pigments

Nivell a qui s’adreça
Cicle Superior d’Educació Primària
Material

  • Llum (lots)
  • Lupes
  • Globus de colors
  • Caixa
  • Paper de cel•lofana
  • Cubetes de plàstic
  • Mirall pla
  • Cartolina blanca
  • Pintura
  • Manta
  • Ventiladors

Com ho fem?
Per iniciar la sessió farem una petita introducció teòrica. S’explicarà breument als alumnes:
Què és la llum
La llum és una forma d’energia que emeten els cossos lluminosos i que percebem per mitjà del sentit de la vista. Gràcies a la llum podem veure els objectes que ens envolten i distingir-ne la forma, la grandària i el color. La llum produeix canvis en els cossos que il•lumina.
La llum es produeix en les fonts de llum i n’hi ha de dos tipus: Naturals (sol) i artificials (bombetes, lots…). La major part de les fonts artificials de llum funcionen amb electricitat.
La majoria d’objectes no són fonts de llum, però els podem veure gràcies a la llum que els arriba des de les fonts lluminoses.
La llum es propaga en línia recta des de les fonts de llum fins als objectes. Quan arriba als objectes, la llum rebota i arriba fins als nostres ulls.
Com es formen els colors a partir de la llum
La llum està formada per diversos colors. Quan passa per un prisma, la llum es divideix i d’aquesta manera se n’obtenen tots els colors que la formen.
Aquest fenòmen és el mateix que passa quan observem l’arc de Sant Martí: les gotes d’aigua actuen com petits prismes que descomponen la llum solar. El resultat és l’arc de Sant Martí, amb tots els seus colors: vermell, taronja, groc, verd, blau, anyil i violeta.
La llum que conté tots aquests colors s’anomena llum blanca.
La mescla de colors (colors primaris)
Barrejant llums de colors sobre un paper blanc, s’obtenen colors nous. A partir de tres colors com el vermell, el blau i el verd podem arribar a obtenir tots els altres. Per això, se’ls anomena els tres colors primaris.
La suma de dos colors primaris ens dóna un altre color. Així, el color vermell i el verd donen el groc. El color vermell i el blau donen el magenta. El color blau i el verd, donen el cian.
Combinant els colors podem aconseguir fins i tot llum blanca. Això no és estrany, perquè ja sabem que la llum blanca està formada per tots els colors.
Com els colors absorbeixen la llum
Si la llum del sol és blanca, per què els objectes que il•lumina tenen colors diferents?
Quan la llum blanca xoca amb un objecte, aquest absorbeix alguns dels colors de la llum i en reflecteix d’altres. Per tant, un objecte el veiem del color de la llum que reflecteix.
Dividirem els alumnes en grups de quatre o cinc membres aproximadament amb l’objectiu que tots puguin manipular i participar en els experiments que proposem:

  1. El primer experiment consisteix en fer rodar amb l’ajuda d’un ventilador el Disc de Newton per tal d’observar com els colors es barregen i formen el blanc.
  2. Amb el segon experiment podrem observar la descomposicó dels colors mitjançant una safata amb aigua, un mirall i una cartolina blanca. Per fer-ho, una de nosaltres s’encarregarà d’aguantar un mirall mig submergit dins l’aigua i una altra aguantarà la cartolina. Els nens es situaran de manera que podran observar els colors reflectits en la cartolina blanca.
  3. Amb el tercer experiment observarem l’efecte que té la llum sobre globus de diferents colors. Amb l’ajuda d’una lupa concentrarem els raigs de llum sobre un globus blanc, un de negre, un de groc, un de vermell, un de lila i un de blau i veurem com cadascun d’ells reacciona (el temps que triguen en explotar).
  4. Amb el quart i darrer experiment observarem que els colors primaris de la llum són diferents dels colors pigment. Els colors primaris de la llum són: el blau, el vermell i el verd; en canvi els dels pigments són el blau, el verd i el vermell. Per observar aquest fenòmen ajuntarem els tres colors de llums primaris en un mateix punt i veurem que apareix llum blanca.

Què observem?

  • Tot donant voltes a l’anomenat ‘Disc de Newton’, podrem observar com els colors es barregen formant un to blanquinós.
  • Observarem també el procés invers de l’experiment de Newton, el qual consisteix en fer passar llum blanca a través d’un mirall que permetrà observar la descomposició dels diferents colors que formen aquesta llum.
  • Observarem com els globus de color (els quals absorbeixen la llum més ràpidament) exploten abans; mentre que els globus blancs (que en lloc d’absorbir-la, la reflecteixen) no explotaran.
  • Amb el taller de la caixa, podrem comprovar que existeixen dos sistemes de colors primaris diferents: els colors primaris de la llum i els colors primaris de dels pigments.

Els conceptes científics
A través dels experiments que els nens realitzaran hauran adquirit coneixements sobre:

  • Absorció i reflexió de la llum
  • Teoria del color: conèixer les regles bàsiques del color combinant colors de llum o pigment. (La llum blanca s’aconsegueix combinanant el vermell, el verd i el blau, mentre que barrejant pigments de cian, magenta i groc s’obté el color negre).
  • Teoria tricromàtica: els receptors que tenim als ulls només són sensibles a una quantitat limitada de colors (vermell, blau i verd), de manera que la resta són una combinació d’aquests.

Per saber-ne més…

  • Casajuana, R., Cruells, E., Escalas, T., (1994), Medi Natural 5, Educació Primària, Cicle Superior, Vicens Vives: Barcelona (pàg. 126-127)
  • Association cannadiene-française pour l’avancement des sciences, (1985), La pandilla científica, Alhambra Mexicana: México DF (pàg. 118-119)
  • Nessmann, P., (2005), El color, Combel Editorial: Barcelona (pàg. 8-11)
  • Lauber, P., (1994), What do you see &how do you see it?: exploring light, color, and vision: New York (pàg. 35-39)
  • Krumback, M., (1998), Juegos y experimentos con el color, la luz y la sombra. Como estimular en los niños la curiosidad sobre los fenómenos ópticos, Oniro: Barcelona

Descriptors
Llum, colors, reflexió, absorció, composició i descomposició.
Centre educatiu / entitat
Facultat d’Educació i Psicologia
Universitat de Girona
Responsable
Jaume Ametller Leal
Alumnat
Sara Pérez Santiago, Georgina Perpiñà Martí, Mariona Porxas Ventura, Sandra Pujals Ripoll, Stien Raus Geerinck, Júlia Roura Prats i Meritxell Vidal Rodeja

Efectes òptics

Objectius

  1. Conscienciar sobre la importància dels efectes òptics
  2. Descobrir l’efecte òptic que es produeix quan es fa ús de les ulleres tridimensionals.
  3. Experimentar amb la reflexió de la llum.

Nivell a qui s’adreça
Cicle Inicial i Cicle mitjà
Material

  • Experiment 1: Fotocòpies en color d’un laberint, ulleres tridimensionals, de color blau i vermell i llapis o bolígrafs.
  • Experiment 2: Fulls blancs, colors taronja i ulleres vermelles.
  • Experiment 3: Dos miralls, una caixa de cartró (per fixar els miralls), botons de diferents colors i cronòmetres.

Precaucions
Anar en compte amb els miralls, ja que són objectes fràgils.
Com ho fem?

  • Primera tasca: traçar el camí d’un laberint fent ús d’unes ulleres tridimensionals.
  • Segona tasca: realitzar el dibuix d’un animal, objecte o persona fent ús d’un color taronja. Un cop realitzada l’activitat, els penjarem i els haurem d’observar a través d’unes ulleres vermelles.
  • Tercera tasca: crear un únic cercle amb botons tenint en compte que els dos miralls estaran col•locats formant un angle de 90º. Un dels membres del grup haurà de cronometrar el temps emprat.

Què observem?
És important que observin amb mirada científica totes i cadascuna de les activitats que es realitzaran, ja que a la primera s’adonaran de la dificultat que comporta realitzar el camí d’un laberint fent ús de les ulleres tridimensionals; a la segona, descobriran que el fet de posar-se unes ulleres amb “vidres” de color vermell els provocarà inseguretat, perquè no veuran algunes coses degut a la neutralizació del color i per últim, a la darrera activitat els alumnes observaran que la primera figura realitzada segurament serà errònia i els caldrà fer hipòtesis sobre la “lògica” de la reflexió en el cas dels miralls.
Els conceptes científics
Un dels fenòmens més coneguts de l’òptica és sense dubte la reflexió de la llum, ja que la formació d’imatges es produeix a partir de la reflexió del raig de llum en superfícies especials. Així doncs, quan un feix de raigs de llum paral•lels arriba a una superfície plana ben polida, els raigs continuen sent paral•lels després de xocar amb la superfície i és en aquest instant quan s’experimenta una reflexió. Aquestes superfícies polides s’anomenen miralls. En canvi, quan el feix de raigs arriba a una superfície rugosa, després de xocar, els raigs ja no són paral•lels i per tant, la llum pateix una difusió.
Les ulleres tridimensionals permeten la percepció estereoscòpica i la sensació de profunditat,  L’ull humà és capaç de percebre tota profunditat gràcies a que cada un d’ells capta la mateixa imatge des de dues perspectives lleugerament diferents. D’aquesta manera, quan les imatges individuals, una per cada ull, arriben a l’escorça visual, el cervell les uneix automàticament i les interpreta en un context tridimensional.
Pel que fa a les ulleres emprades per visualitzar imatges en tres dimensions, estan formades per filtres de colors complementaris o quasi complementaris, en el nostre cas per un de vermell i un de blau.  Així doncs, l’ús d’aquests dos colors provoca que la imatge presentada en vermell no sigui visualitzada per l’ull que té un filtre del mateix color, però, en canvi, sí que es vegi la imatge blav, i a l’inversa. Com que les dues imatges són lleugerament diferents, es produeix l’efecte de profunditat o 3D.
Per saber-ne més…
LG electronics (2010). Lentes 3D: La diferencia entre lentes activos i pasivos para una experiència visual óptima. Recuperat el 7 de març del 2012 des de

Experciencia (2011). Més experiments amb la llum: combinant miralls. Recuperat el 17 de març de 2012 des de

Centre educatiu / entitat
Universitat de Girona, Facultat d’educació i psicologia.
Responsable
Climent Frigola
Alumnat
Yasmina El Bakouri, Maria Esteo, Olga Garcia, Araceli Gómez, Neus Gotarra i Anna Lorente.

La ciència en la investigació criminal

Objectius

  1. Observar
  2. Relacionar
  3. Resoldre

Nivell a qui s’adreça
Cicle superior de Primària, a partir d’onze anys
Material

  • Punt de llum
  • Delimitació física de l’espai
  • Zona fosca

Precaucions
Els materials que portarem no tenen especial perillositat però cal utilitzar-los correctament. Aquests seran utilitzats únicament per nosaltres, sense risc per les persones.
Com ho fem?
Primerament, farem una petita presentació sobre la policia científica, parlant sobre realitat, ficció i ciència en el treball científic i policial. A la segona part, descriurem els objectius de l’escena del crim, realitzant un estudi sobre l’entorn on es troba i incentivant l’observació. Finalment realitzarem una aplicació pràctica de la inspecció ocular policial descubrint i resolent totes les pistes i indicis que ens portaran a identificar l’autor dels fets.
Què observem?
Explicació del que és interessant observar amb mirada científica
Entorn, tipus de superfícies que ens envolten, recollides biològiques, on podem aplicar reactius i quins d’ells, etc.
Els conceptes científics
La utilització de la llum, l’aplicació dels reactius a les diferents superfícies, canvis químics, canvis físics, estudi de la gravetat dels objectes..
Descriptors
Llum, color, gravetat, ferro
Centre educatiu / entitat
Cos de Mossos d’Esquadra Girona
Responsable
Oficina de Relacions amb la Comunitat. Jordi Bartomeu

Anem a veure!

Objectius

  1. Entendre alguns dels principals aspectes de la visió i del color.
  2. Entendre perquè és important veure-hi bé.
  3. Experimentar amb diferents il•lusions òptiques.

Nivell a qui s’adreça

A partir de 10 anys, amb un nivell més senzill i augmentant el nivell per a alumnes més grans. Taller adreçat tant a alumnes com a famílies.

Material

Fitxes explicatives, instal•lacions que reprodueixen diferents experiments, qüestionaris per als alumnes, taules on recolzar els experiments, panells on penjar cartells.

Precaucions

No n’hi ha.

Com ho fem?

Es divideix l’espai en tres àrees i els alumnes es divideixen en tres grups que rotaran per les diferents àrees amb un responsable del taller a cada àrea. Aquest explicarà les activitats i aleshores els alumnes podran experimentar i respondre un qüestionari senzill que després es podran endur a casa.

  • Àrea “Anem a veure com funciona l’ull i la visió“: A través de panells senzills s’avançarà en l’explicació i la comprenció del funcionament de l’ull i de la visió. A continuació es disposarà de 4 instal•lacions que permetran experimentar en primer lloc amb la visió dels colors i de la llum: amb una font de llum blanca i uns filtres  s’experimetna l’addició de colors. En segon lloc s’experimenta amb la visió de l’arc de Sant Martí: A través d’un prisme es difracta un feix de llum blanca i es projecta un petit aspectre de colors visibles. Un panell explicatiu demostra que la pluja és una suma de petits prismes que difracten la llum del sol. En tercer lloc s’experimenta amb la visió en 3D: la instal•lació consta d’un sistema dissociador d’imatges i fotografies exposades. A través d’aquest sistema dissociador es permetrà evidenciar la diferència de veure amb els dos ulls alhora o amb un de sol, passant a veure la imatge en 3 dimensions o en 2 dimensions. En quart lloc, s’experimenta amb la visió en profunditat: s’observarà què succeeix quan no tenim visió binocular ni referents (d’ombra, de tamany o de distàncies) a l’hora d’alinear diferents figures geomètriques de diferents tamanys i colors. És molt més difícil alinear-les correctament.
  • Àrea “Anem a veure què podem fer i què no podem fer si no hi veiem bé“:  En una primera instal•lació es mirarà a través d’un sistema òptic que simularà problemes de graduacions i s’observarà si es poden realitzar diferents activitats (llegir, escriure, mirar un cartell, enfilar una agulla) i es compensarà amb unes ulleres correctores, evidenciant la millora en la qualitat de la realització de les activitats. En una segona activitat es limitarà el camp visual i s’experimentarà en la pèrdua de capacitats per moure’s o tenir precisió en el traç. En una trercera instal•lació es reporduiran diferents patologies i l’alumne passarà a veure com si les tingués experimentant la visió de les persones que les pateixen. El responsable explicarà com es poden prevenir o curar.
  • Àrea “Anem a veure com juguem amb la visió“: L’alumne observarà diferents panells amb il•lusions òptiques i amb diferents eines (com per exemple regles) comprovarà la realitat del que observa. Una segona instal•lació permetrà experimentar què passa quan  es passa  a mirar a través d’un sistema de miralls i es perd la lateralitat ( es dificulta molt l’escriptura o enfilar una ergolla a un pal).

Què observem?

Àrea “Anem a veure com funciona l’ull i la visió“: s’hi observa aspectes destacats de la visió humana i de la llum visible. Visió, visió dels colors, aspectre de la llum visible, visió en profunditat (3D).

Àrea “Anem a veure què podem fer i què no podem fer si no hi veiem bé“.S’observa diferents disfuncions de la visió que poden afectar el dia a dia de les persones. Aquestes es divideixen en:

  • Disfuncions per manca d’ulleres : s’observarà què es pot fer i què no, com es compensa amb una ullera, i la importància de dur les ulleres.
  • Disfuncions de camp visual: s’observarà com afecta la motilitat o l’escriptura la pèrdua del camp visual.
  • Disfuncions patològiques: no es poden solucionar amb ulleres. cal prevenció, metges i medicaments. S’observarà com hi veuen aquelles persones que les pateixen. Breu introducció al món de “l’ull malalt”.

Àrea “Anem a veure com juguem amb la visió“. S’observen diferents il•lusions òptiques, principalment geomètriques i els alumnes poden experimentar (mesurar, comparar ) amb cada una per entendre el perquè de cada il•usió. També experimenten amb la visió a través de miralls, amb la corresponent pèrdua de la lateralitat.

Els conceptes científics

Visió: un dels 5 sentits humans que proporciona més del 80% de la informació del nostre voltant. Es produeix gràcies al bon funcionament de l’ull (que transforma la llum en impuls elèctric) i del cervell (que processa la informació permetent reconeixer, formes, colors, moviments)

Convergència: visió simple (d’una única imatge). Els dos ulls es dirigeixen per a mirar el mateix punt.

Acomodació: Permet la visió nítida (no borrosa) de les imatges que els ulls miren quan ens ho apropem.

Visió en color: visió en condicions de molta llum que es produeix gràcies a la retina i concretament als receptors del color (fotoreceptors) de la retina.

Visió en 3D: visió en profunditat i en relleu que es produeix gràcies a la visió conjunta dels dos ulls. La separació entre els dos ulls permet observar el relleu de les coses i la profunditat dels paisatges.

Espectre de llum visible, els colors: ventall de colors que coformen la llum visible en funció de la longitut d’ona.  Exemple de l’arc de sant martí.

Ullera: sistema òptic que permet corregir la manca de graduació de les persones.

Camp visual: Espai que veu cada ull quan fixa un punt. Ve delimitat pel nas i les celles.

Il•lusió òptica: jocs de confusió òptica que permet veure alteracions en formes i línies que realment no existeixen.

Centre educatiu / entitat

Entitat Òptics x mÓn

Responsable

Estel Roig i Marta Simón

Què succeeix a dins la cambra fosca?

Objectius

  1. Conèixer el funcionament de la cambra fosca
  2. Conèixer les similituds entre l’ull humà i la camàra de fotos

Nivell a qui s’adreça

Cicle mitjà

Material

  • Caixes fosques (del Museu del Cinema)
  • Cambra fosca (del Museu del Cinema)

Precaucions

No utilitzarem cap tipus de material perillós, però si que haurem d’anar amb compte perquè els alumnes que passin pel taller tinguin precaució amb el material que deixa el Museu del Cinema.

Com ho fem?

Dividirem els grups en 2. Primer un grup anirà a la cambra fosca del Museu del Cinema, acompanyats per un personatge disfressat i els seus ajudants, que quan arribin els explicaran el funcionament de la cambra fosca i el perquè percebem les imatges invertides a l’altra costat de l’orifici per on entra la llum de l’exterior; Mentrestant l’altre grup es quedarà a la plaça on hi haurà diferents caixes fosques proporcionades pel Museu del Cinema. Els explicarem com funcionen i observarem la gent, els cotxes o els arbres que hi hagi a la plaça.

Un cop els grups hagin fet la seva primera visita, es canviaran, el grup que havia anat a la cambra fosca anirà cap a la plaça i a l’inversa.

Què observem?

Quan la llum de l’exterior entra en un una habitació o capsa completament fosca, a través d’un petit forat, es formarà una imatge de l’escena en la superfície situada enfront de l’orifici. Els raigs convergeixen en un feix de la mida del forat. Feix que torna a obrir-se i projectar-se sobre la superfície, on podrem veure la imatge capgirada, perquè les ones de llum continuen rectes al passar per un forat més gran que la seva longitud d’ona. Les ones que a l’exterior són a dalt quan passen per l’orifici es posen a la part de baix. La nitidesa de la imatge sol ser escassa perquè els raigs lluminosos no es troben enfocats (no convergeixen en un sol punt) sinó que convergeixen en un petit feix de la mida del forat.

Els conceptes científics

  • Cambra fosca: És una habitació o capsa buida totalment tancada a la llum excepte per un forat; els raigs lluminosos, que provenen de l’exterior il•luminant, penetren a través d’aquest orifici a l’interior de la cambra i els projecten a la paret contrària a la del forat de la imatge exterior reduïda, invertida i amb els seus colors i moviments naturals. (fenomen natural conegut des de l’antiga clàssica)
  • Efecte de l’ull: Leonardo daVinci va donar un pas decisiu en aquest sentit al comparar la càmera obscura amb el funcionament de l’ull i al dir que la imatge latent que podem observar en una càmera obscura és similar a la que capta el nostre ull i que es transmetia a través del nervi òptic dins el nostre Cervell.

Utilitats de la cambra fosca:

  • Antigament només era feta servir per a fets d’astronomia i per a veure eclipsis solars.
  • Van portar a desenvolupar sobretot telescopis i microscopis.
  • Gerolamo Cardano va ser el 1er en aplicar-hi la lent biconvexa (2 cares arrodonides), obtenint d’aquesta manera una imatge molt més nítida i clara.
  • La cambra fosca es va convertir no només en una aparell científic de captació d’imatges, sinó també en un sistema de comunicació i d’espectacle visual. (Van provocar en l’espectador una nova manera de veure la realitat a través de les imatges.) portant així la fotografia i el cinema.

Per saber-ne més…

Centre educatiu / entitat

Universitat de Girona

Responsable

Climent Frigola Darder

Alumnat

Margarita Gomez, Anna Carreras, Estel Formiga, Alba Alsina, Lidia Quesada i Diana Cruz.

Go to Top