Ugens Lyse Idé

Her vil du hver uge finde en ny, spændende idé, du kan bruge i undervisningen eller lege med hjemme.

bullet

Hvis din skole har licens til Ahorn Science Univers, kan du se og downloade de 154 tidligere udgivne tips.

Uge 46, 2001

Snæversyn

Når man kommer ned i en forholdsvis beskeden havdybde, er der helt mørkt. Hvor dybt skal man mon grave et hul i jorden med en diameter på én meter, før der bliver totalt mørkt på bunden?

Spørgsmålet blev stillet af en pige i radio-udsendelsen Spørg Olivia lørdag morgen. Jimmy Starr, der står for udsendelsen, kunne ikke svare, men det måtte jeg da hurtigt kunne klare, så jeg slog morgen-tænkeren til (klokken var 6.55). Jo ihærdigere jeg forsøgte, des dybere blev perspektivet i opgaven.

Den må være god at kaste på bordet, når du er i gang med emnet lys!

Lad os kikke på nogle af de problemstillinger, 
opgaven føre til:

Går vi ud fra, at solen står lodret over hullet og altså sender direkte lys derned, så får vi én problemstilling: Hvor tykt et luftlag kan direkte solys trænge gennem, før al energi er opslugt af luftens molekyler?

I så fald må vi ind i betragtninger om luftens tæthed og måske sammenligne med vands (..hvis nu luften bestod af vanddamp alene...). Så er vi vist inde på noget med sammenligning af massefylden.
Hvis vi ved, hvor langt lyset når ned i vandet, kan vi sikkert danne os et rimeligt skøn over, hvor tykt et luftlag, det så går gennem.

Naturligvis kommer vi også omkring spørgsmål om støv i luften og alger og lignende i vandet.


Solen står lodret
over hullet

Betydeligt mere speget bliver det, hvis vi går ud fra, at solen ikke står lodret over hullet, men lyset blot er diffus dagslys, altså blå himmel. Her er det helt andre spørgsmål, der dukker op.

Den lysmængde, der slipper ned til bunden vil da ikke blot afhænge af luftsøjlen i hullet (hullets dybde), men også af synsvinklen (eller synsfeltet), hullets åbning ses under fra bunden.

Hvis vi nu koncentrerer os om den sidste problemstilling, må vi til at finde ud af, hvordan synsvinklen ændres med dybden.
Hvordan bliver da sammenhængen mellem hullets dybde og den del af lyset, der når bunden?

Mange gode spørgsmål melder sig ganske sikkert undervejs:
Hvordan opstår den diffuse lys?
Hvornår på dagen er det diffuse lys kraftigst? 
Hvornår på året?
Hvordan spiller vejret ind?
Hvordan virker luftlagets tykkelse og synsvinklen sammen?


Diffus dagslys

Der af masser af god geometri og anden matematik i opgaven.

 

Eksperimenter til at underbygge diskussionen kan laves med rør af forskellig længde og med forskellig diameter.

Det lød så nemt og indlysende, da jeg hørte det i Spørg Olivia, men spørgsmål og nye problemstilling tårnede sig op - og en simpel løsning findes ikke.

Jimmy Starr efterlyste et svar, så du kan måske finde mere her:

www.spoergolivia.dk

Besøg Ahorn Undervisning!

Har du kommentarer - eller andre lyse ideer - så send os en e-mail:
ahorn@ahorn.dk