تجربة عملية توضح كيفية انتقال الضوء خلال الماء

1999 أطفالنا والعلوم في المرحلة الابتدائية

KFAS

تجربة عملية انتقال الضوء خلال الماء الفيزياء

ينتقل الضوء بسرعات مختلفة خلال المواد المختلفة، ونحتاج للعمل هنا إلى كأس شفاف ذي جوانب مستقيمة، وكوب، وأعواد مصاص بلاستيكية، وقطعة نقدية، وإبريق ماء.

يملأ الأطفال الكأس بالماء ثم يضعوا عود المصاص فيه وينظروا بدقة للعود ويسجلوا ملاحظاتهم، سيظهر عود المصاص مكسورا عند السطح الفاصل بين الماء والهواء، وذلك لأن الضوء ينكسر أو ينحني عند انتقاله من الهواء إلى الماء الأكثر كثافة، كما أن الماء يكبّر عود المصاص.

يستطيع أحد الأطفال بعد ذلك وضع قطعة نقدية في قاع كوب وتحريك الكوب ببطء بعيدا عن زميله حتى تختفي عن نظره، محجوبة بحافة الكوب. ويجب أن يبقى الطفل الثاني ساكنا في مكانه.

في حين يسكب الطفل الأول الماء في الكأس، وعندئذ يمكن رؤية القطعة النقدية، فعندما يرتفع مستوى الماء، فإن الضوء المتنقل من القطعة المعدنية سينكسر عند نقطة أعلى، وبالتالي يصل إلى العين.

وقد يستطيع الأطفال اقتراح المكان الذي يستطيعون فيه رؤية هذا التأثير، ويمكنهم النظر إلى سمك الزينة الذهبي ومشاهدة الفرق بين مظهرها في الماء وعلى السطح، وقد يلاحظ الأطفال أن أقدامهم تبدو أسمك وأقصر في حمام السباحة، وأنه من الصعب جدا تقدير مدى عمق حمام السباحة.

يعمل الماء كالعدسة المكبرة، فيجعل الأشياء تبدو أكبر، ويستطيع الأطفال اكتشاف ذلك بوضع قطرات من الماء من قطارة على سطح ورق مطبوع ومصقول، وملاحظة ما يحدث لحجم حروف الطباعة.

ويستطيع الأطفال بحث إن كانت كل قطرة ماء تؤثر على الطباعة بالطريقة ذاتها، إنه لمن الضروري أن يلاحظ الأطفال شكل قطرات الماء، فهي تعمل بطريقة عمل العدسات المحدبة.