Absorbcia svetla

Už vieme, že biele svetlo sa skladá z viacerých farebných svetiel - spektrum bieleho svetla. Spomínate si aké farby tam patria? Pomôže vám obrázok.

 

 

 

Teraz nás zaujíma

- prečo vidíme predmety rôznej farby, keď na nich dopadá biele svetlo,

- prečo pri osvetlení farebným svetlom, alebo ak sa pozrieme cez farebný filter, majú predmety inú farbu, alebo sú čierne.

 

Skúste sami odpovedať už teraz.

Možno už aj sami tušíte, že sa niečo stane so spektrom farieb bieleho svetla, potom čo sa biele svetlo odrazí od predmetu danej farby, alebo prejde cez farebný filter. Ale čo sa stane?

 

 

Spektrum chlorofylu

 

Budeme pozorovať, čo sa stane so spektrom bieleho svetla po tom, čo prejde cez zelený roztok chlorofylu. Chlorofyl sa nachádza v rastlinách, preto sú zelené. Chlorofyl a biele slnečné svetlo potrebuje rastlina na to, aby mohla prebiehať fotosyntéza a rastlina tak mohla rásť.

Pomôcky na pozorovanie spektra chlorofylu: chlorofylový roztok, spektroskop, farbičky

 

 

Príprava chlorofylového roztoku

Pomôcky: 96% lieh, čerstvé zelené listy, trecia miska s tĺčikom, filtračný papier, nádoba, lievik, skúmavka so zátkou.

Postup:

1. čerstvé listy roztrháme a v trecej miske ich rozotrieme na kašu. Môžeme pri tom použiť malé množstvo piesku, aby sa listy rýchlejšie narušili.

2. Rozdrvený materiál zalejeme liehom a premiešame.

3. Prefiltrujeme do nádoby cez filtračný papier. Roztok by mal byť bez kalu a nečistôt. Do nádoby môžeme doliať lieh tak, aby roztok nebol príliš tmavý a aby sme mohli pozorovať prepustené svetlo.

4. Hotový roztok prelejeme do skúmavky a uzatvoríme zátkou. Hotový roztok vydrží približne tri dni bez zmeny farby a treba ho uskladňovať v tmavom priestore.

 

Návod na zhotovenie spektroskopu

 

Spektroskop je zariadenie na rozklad svetla, ktoré tým vytvorí spektrum.

Ako obal stačí použiť papierovú škatuľu v tvare kvádra a staré CD alebo DVD.

 

Pozorovanie spektra chlorofilu:

1. Najskôr pozorujte spektrum svetla, ktoré voľne prechádza cez štrbinu spektroskopu. Zakreslite si poradie farieb na papier.

2. Štrbinu zakryte skúmavkou s chlrofylovým roztokom a pozorujte spektrum, ktoré sa vytvorí prechodom svetla cez roztok. Zakreslite si poradie farieb na papier.

3. Porovnajte pozorované spektrá.

Pomocou nasledujúcich obrázkov môžete porovnať spektrum bieleho svetla (hore) a spektrum chlorofylového roztoku (dolu).

 

 

Odpovedzte na otázky:

1. Aký je rozdiel medzi spektrom bieleho svetla a spektrom chlorofylového roztoku?

2. Kam sa stratila chýbajúca časť spektra? (Odkiaľ berú rastliny energiu?)

V spektre chlorofylového roztoku chýba fialová a modrá farba a časť červenej farby. Hovoríme, že túto časť spektra chlorofyl pohltil,ostatné farby prepustil. Svetlo z červenej časti spektra je pre rastlinu energeticky najvýhodnejšie. Energiu z neho rastlina spotrebuje pri tvorbe chemických zlúčenín. Modro-fialovú časť spektra rastlina využije inak.

 

 

Prečo sú rastliny zelené?

Zelená a žltá zložka spektra je pre rastlinu nepotrebná, preto ju listy nezachytia ale prepustia, alebo odrazia zo svojho povrchu. Toto odrazené alebo prepustené svetlo vníma naše oko ako zelenú farbu rastliny. Nasledujúci obrázok ukazuje jednoduchú odpoveď. Zelený disk, na ktorý dopadá svetlo, predstavuje molekulu chlorofylu. Takéto molekuly vypĺňajú chloroplast - bodky vo veľkom zelenom disku. Zo spektra bieleho svetla, ktoré dopadá na molekulu, chlorofyl absorbuje fialovo-modrú a červenú zložku. Zelená zložka je odrazená a tú vidíme ako zelenú farbu rastliny.

 

Viete odpovedať sami, prečo vidíme kvet žltý? Obrázok vám pomôže.

 

Ako vidíme farby

Pomocou spektroskopu a farebných filtrov budeme pozorovať, aké spektrum vytvoria farebné svetlá.

 

Pomôcky: spektroskop, farebné filtre, farbičky

Postup:

a) Postupne pozorujte spektrum každého farebného svetla a zakreslite ho farbičkou.

b) Dopíšte ku každému spektru farby, ktoré filter pohltil.

c) Porovnajte spektrum zeleného svetla so spektrom chlorofylu z predchádzajúceho pozorovania.

d) Dajte pred štrbinu spektroskopu niekoľko filtrov, pozorujte spektrum a zakreslite si ho.

e) Dopíšte k spektru farby, ktoré skupina filtrov pohltila.

 

 

Pri našom pozorovaní sme mohli zistiť, že červeným filtrom prejde, len červenáa žltá farba a modrým filtrom prejde modrá a zelená farba. Ostatné zložky spektra filter pohltil, hovoríme, že ich absorboval.Záleží aj od odtieňa červenej farby. Biely povrch odráža všetky farby spektra a čierna zas naopak všetky farby absorbuje.

Na diskotékach sa často používajú farebné svetlá. Farby osvetlených predmetov vtedy vidíme inak. Napríklad modrú farbu vidíme v červenom svetleako čiernu, lebo nepriehľadné modré teleso absorbuje červenú farbu a tak neodráža nič. Farby sa javia inak, aj keď sa pozeráme cez farebné sklo. Červený povrch vidíme čierny,ak sa naň pozerámecez zelené sklo. Vždy to však záleží aj na odtieni farieb.

Na nasledujúco obrázku sú osvetlené predmety rôznej farby postupne rôznym farebným svetlom. Najprv bielym(b), potom zeleným(c), žltým(d), modrým(e) a červeným(f). (Vidieť to aj podľa toho, ako sa menila farba bieleho obrusa.)

 

 

Obrázok (g) ukazuje osvetlenie miestnosti bielim svetlom a obrázok (h) osvetlenie tej istej miestnosti žiarovkou.

Povrchy budov, karosérie aut či naše oblečenie sú rôznej farby. Ich farba vzniká zmiešaním odrazených farebných lúčov od ich povrchu. Povrch predmetu vidíme červený preto, lebo od farebného povrchu sa odráža predovšetkým červené svetlo, a ostatné zložky spektra sú absorbované povrchom.

Zopakujte si:

1. Čím sa líši spektrum chlorofylového roztoku od spektra bieleho svetla?
2. Ako by ste vytvorili spektrum chlorofylového roztoku?
3. Vysvetlite, prečo vidíme predmet červenej farby, keď na neho dopadá biele svetlo?
4. Môžeme vidieť ten istý modrý sveter aj v inej farbe? Čo pre to musíme urobiť?

Použitá literatúra:

Fyzika pre 8. ročník základnej školy a 3. ročník gymnázia s osemročným štúdiom, doc. RNDr. Viera Lapitková, CSc., doc. RNDr. Václav Koubek, CSc., Mgr. Ľubica Morková
http://www.ebiomedia.com/inside-the-cell-chlorophyll-absorption-spectrum.html

Zdroje obrazkov:

http://www.auvita.sk/sk/ostatne-flase/85-flasa-na-vodu-1-l.html
http://www.ecvv.com/product/1814640.html
http://www.physics.umd.edu/lecdem/services/demos/demosn2/n2-31.htm
http://www.ebiomedia.com/inside-the-cell-chlorophyll-absorption-spectrum.html
http://www.fotoroman.cz/techniques2/light_color.htm
http://www.djagentura.sk/?page_id=5&akcie=1&category=40
http://www.aist.go.jp/aist_e/aist_today/2005_17/feature/feature_14.html