Содержание
- 1 Проект «Животные, светящиеся под ультрафиолетом»
- 2 Проект «Ультрафиолетовое свечение и его использование»
- 3 Проект «Солнечные очки и защита от ультрафиолета»
- 4 Проект «Облака блокирующие уф-излучение»
- 5 Проект «Изменение уф излучения от солнца в течение дня»
- 6 Проект «Защищает ли крем от загара от ультрафиолета»
- 7 Проект «Защитная ткань от ультрафиолетового излучения»
- 8 Заключение
Ультрафиолетовые лучи – это электромагнитное излучение естественного или искусственного происхождения, находящееся в диапазоне между видимыми и рентгеновскими лучами.
Разделяются на 3 группы:
- УФ-А излучение – ближний ультрафиолет;
- УФ-Б излучение – средний;
- УФ-В излучение – дальний.
После многочисленных исследований было доказано положительное влияние УФ-излучения на человеческий организм. Были выявлены следующие полезные свойства: повышение иммунитета, активизация защитных механизмов, улучшение циркуляции крови и вентиляции легких, увеличение секреции некоторых гормонов, расширение сосудов и повышение их проницаемости. Также явление ультрафиолета способно влиять на углеводный и белковый обмен веществ, вследствие чего в организме образуется витамин D, укрепляющий костную и мышечную систему.
Ультрафиолет имеет и отрицательные последствия в случае чрезмерного воздействия на организм. Излучение может привести к поражению органов зрения или развитию патологий: гиперкальциемия, задержка роста, гемолиз, снижение иммунитета, ожоги разной степени, заболевания кожи. В зоне риска чаще всего находятся люди, которые постоянно работают на открытом воздухе, а также те, кто взаимодействуют с приборами, генерирующими искусственный ультрафиолет.
Данное излучение активно применяется для решения большого спектра задач. Сферы его применения обусловлены его уникальными свойствами: способностью ускорять химические и биологические процессы, бактерицидным эффектом, а также люминесценцией некоторых веществ. Оно широко используется в медицине, сельском хозяйстве, косметологии и многих других сферах.
Генерирование ультрафиолета возможно несколькими способами:
- температурой (лампы накаливания);
- движением газов (газовые лампы);
- движением металлических паров (ртутные лампы).
При этом, мощность таких источников сильно варьируется.
В косметологии уф излучение применяется прежде всего для получения загара. Солярии создают щадящее УФ-А излучение, а доля УФ-В в лампах для загара составляет не более 5%. Также ультрафиолет часто используют при проведении ногтевых процедур, так как именно в его спектре высыхают гель-лаки.
Широко применяется ультрафиолет и в сфере искусства. С его помощью проводятся экспертизы подлинности картин, так как более свежие краски в таких лучах выглядят темнее, а, значит, благодаря ему можно установить настоящий возраст произведения. Кроме того, они широко задействуются для проявления скрытых печатей, защитных элементов и нитей, подтверждающих подлинность документов.
В медицинских учреждениях УФ-лампы используются для стерилизации хирургических инструментов. Также они широко применяются для дезинфекции воздуха.
С помощью следующих проектов мы изучим такое явление как ультрафиолет, что это и как оно влияет на нас. Еще мы рассмотрим способы защиты от него.
Проект «Животные, светящиеся под ультрафиолетом»
УФ-излучение – это форма энергии, проходящей через пространство. Оно определяется как часть электромагнитного спектра между рентгеновскими лучами и видимым светом. Солнце – основной естественный источник ультрафиолетового излучения. Искусственные источники охватывают разные виды освещения, в том числе и невидимый.
Данное излучение само по себе невидимо, но освещение определённых материалов при помощи ультрафиолета позволяет получить видимый эффект флуоресценции или освещения.
Некоторым живым существам присущи такие же свойства. К ним относятся раки, сороконожки, сколопендры, сверчки. Многие виды сороконожек светятся под воздействием УФ-излучения (зачастую белок, реагирующий на них, содержится в ножках и усиках). Также скорпионы светятся или флуоресцируют под УФ-лучами.
Скорпионы флуоресцируют благодаря особому белку, содержащемуся в гиалиновом слое верхней части их панцирей. Гиалиновый слой кутикулы очень прочный. Его часто находят в ископаемых скорпионах. Даже через сотни миллионов лет, когда все остальные слои кутикулы разрушаются, этот слой остается в толще известняка и по-прежнему флуоресцирует.
Cкорпион светится под ультрафиолетом или при достаточном количестве лунного света. Флуоресценция рассматривается учёными, как механизм реагирования на ультрафиолетовые лучи. Возможно, это помогает скорпионам избежать вредного излучения, которое они не видят.
Скорпионы флуоресцируют, испуская зеленоватое свечение. Поэтому их легко обнаружить в темноте, направив на них невидимый свет ультрафиолета. У каких еще живых существ есть подобная способность?
Подберите любые диаграммы и изображения. Картинки заменят тысячи слов! Во время проведения опыта делайте цифровые фотографии.
Что нам понадобится:
- императорский скорпион;
- защитные перчатки;
- пинцет;
- рак;
- сороконожка;
- сколопендра;
- сверчок;
- 5 баночек из-под детского питания или прозрачные пластиковые стаканы;
- лампа, излучающая невидимый ультрафиолет;
- проволочные сетки;
- клейкая лента.
Пинцет, стаканы, сетки, клейкую ленту можно приобрести в любом местном магазине. Животных можно отыскать в дикой природе или приобрести в зоомагазинах.
Ход эксперимента:
- Возьмите 5 пустых баночек из-под детского питания или прозрачных пластиковых стаканчиков.
- Наденьте защитные перчатки, чтобы иметь возможность безопасно взять или перенести скорпиона.
- С помощью щипцов или пинцета осторожно поместите рака, сороконожку, многоножку, сверчка и скорпиона в отдельные банки.
- Накройте банки сетками, закрепите клейкой лентой.
- Выключите свет в комнате.
- Включите лампу невидимого света и направьте на каждое животное.
- Внесите данные в таблицу. Используя термины «очень флуоресцентный», «средне флуоресцентный», «немного флуоресцентный» или «нефлуоресцентный», укажите интенсивность свечения.
- Используя данные таблицы, начертите на листе ватмана график, указывая названия животных и интенсивность свечения ультрафиолета.
- Поскольку эти существа настолько полезны для нашей окружающей среды, после завершения исследования выпустите их на волю в лесу. Ни в коем случае не убивайте.
- Если они окажутся мертвыми, используйте длинные щипцы, чтобы убрать их в мусорное ведро.
Название животного | Видимое свечение (флуоресцентное) |
Скорпион | |
Сороконожка | |
Сколопендра | |
Рак | |
Сверчок |
После получения данных в таблице, составьте график.
Вывод:
Что такое ультрафиолетовое излучение? Что такое невидимый свет? Существуют ли животные, кроме скорпионов, которые могут светиться в определенных условиях? Какие животные из представленных для тестирования не имеют такую особенность? Что послужило контрольной точкой в этом опыте? Как именно действует защита от излучения ультрафиолета у скорпионов?
Проект «Ультрафиолетовое свечение и его использование»
Если ваш ребенок любит все вещи, светящиеся в темноте, тогда этот опыт действительно поразит его воображение!
Что нам понадобится:
- лампа невидимого света(ультрафиолет);
- вазелин;
- листок бумаги;
- белая рубашка, выстиранная порошком Tide;
- купюры номиналом 50, 100, 500, 1000 рублей;
- латексные перчатки.
Ход эксперимента:
- Пусть ребёнок смажет палец небольшим количеством вазелина и напишет текст на листе бумаги. Используйте больше вазелина, если потребуется.
- Вытрите пальцы, если на них остались масляные следы.
- Выключите свет в комнате и включите источник ультрафиолета.
- Подставьте под него листок с надписью. Снова включите свет в комнате, а невидимый свет отключите. Текст на бумаге исчезнет!
- В очередной раз выключите свет в комнате и включите невидимое освещение, направив его на свежевыстиранную белую рубашку. Вы увидите, что она начнет ярко светиться.
- Теперь повторите ту же процедуру, но на этот раз под лампу подставьте выбранные купюры. Ваш ребёнок сможет увидеть защитные знаки, помогающие выявить подделку.
- Предложите ему заняться изучением других вещей. Вероятно, вам удастся отыскать что-нибудь ещё, что будет светиться под воздействием невидимого света уф-излучения.
- Если у вас есть латексные перчатки, наденьте их. Возьмите банку с техническим вазелином и зачерпните столько, сколько понадобится для того, чтобы нанести его на обе руки. Разотрите вазелин на поверхности перчаток, попросите ребенка выключить свет и включить лампу. Это замечательный способ развлечь ребенка и рассказать сказку на ночь, показывая интересные фокусы.
Вывод:
Что происходит? Причина, по которой «невидимый свет» получил такое название, заключается в том, что эти лампы производят очень мало освещения, которое практически незаметно для глаз. Ультрафиолет действительно не видим невооруженным взглядом. В составе технического вазелина и большинства видов стирального порошка, которые рекламируются как средства, способные сделать белое ещё белее, содержатся фосфоресцирующие вещества, поглощающие ультрафиолет и испускающие его в форме видимого света.
Проект «Солнечные очки и защита от ультрафиолета»
Определите, какой тип линз солнечных очков и/или оттенки и покрытие обеспечивают наиболее высокий уровень защиты от УФ-лучей солнца. Воспользовавшись УФ-детектором, определите интенсивность УФ-излучения, которое проходит через линзы солнечных очков. Найдите лучшие линзы, которые максимально снизят вред от ультрафиолета.
Атмосфера Земли предотвращает проникновение значительной доли ультрафиолетовых лучей Солнца. Радиация фильтруется через стратосферный озон, который находится в 35 км от поверхности планеты. УФ оказывает как положительный, так и отрицательный эффект. Положительные эффекты – это тепло, свет, фотосинтез растений и синтез витамина D в человеческом организме. Однако УФ-излучение в большом количестве разрушает клетки. Это приводит к появлению морщин, дряблости кожи, а иногда даже к возникновению онкологических заболеваний.
Во время этого опыта вы будете использовать детектор, состоящий из двух или трёх бусин внутри прозрачной трубки, для определения уровня излучения. Бусины чувствительны к ультрафиолету и содержат фотохромные пигменты. Под воздействием УФ-излучения они меняют цвет. Если через фильтр проходит излучение, они становятся фиолетовыми даже в пасмурный день. Если интенсивность УФ-лучей повышается, цвет темнеет. Устройство содержит шкалу.
Функция солнечных очков заключается в том, чтобы поглощать или отражать ультрафиолетовый свет. Таким образом обеспечивается защита глаз от УФ. Это происходит на разных этапах по мере того, как свет попадает на внешнюю, внутреннюю и заднюю сторону линз. Линзы характеризуются наличием специальной защиты для глаз.
Блю-блокеры защищают от синего света и обычно в них ставятся янтарные линзы. Чаще всего их используют лыжники, охотники, лодочники и лётчики, которым важно повысить контраст.
Поляризованные линзы и линзы с антибликовым покрытием уменьшают отражённую блёскость. Их обычно используют для занятий водными и зимними видами спорта. Антибликовое покрытие снижает воздействие солнечных лучей.
Зеркальные линзы ограничивают количество света, который проникает к глазам. Отражающее покрытие, нанесённое на их переднюю поверхность, снижает количество света, проходящего сквозь них.
Градиентные линзы тонированы таким образом, что их верхняя часть была темнее нижней. Двойной градиент относится к линзам, которые также затемнены в нижней части. Таким образом, нижняя и верхняя части темнее середины.
Фотохромные линзы упорядочивают уровень темноты на основе количества УФ-излучения.
Тонировка солнечных очков не влияет на количество ультрафиолета. Тёмные очки защищают глаза не лучше, чем обычные. Защита от УФ-лучей вовсе не зависит от цвета и толщины линз.
Что нам понадобится:
- УФ-детектор;
- линзы разных типов и оттенков (блю-блокеры, поляризованные, зеркальные, градиентные, фотохромные, линзы с двойным градиентом);
- пустая коробка из-под обуви;
- клейкая лента;
- ножницы.
Ход эксперимента:
- Ребенку не стоит смотреть прямо на солнце, используя детектор, поскольку это может привести к поражению глаз. Также не рекомендуется находиться под воздействием его прямых лучей длительное время.
- Трубка устройства содержит мелкие бусины. Если ребёнок проглотит одну из них, это может быть опасным. Детям в возрасте до 3 лет категорически запрещается брать ее в руки.
- Сделайте отверстия в коробке из-под обуви. Размер отверстия должен в точности совпадать с размером линзы солнечных очков.
- Закройте отверстие в коробке линзой. Убедитесь, что солнечный свет проникает в коробку только через нее. Запечатайте любые трещины и другие отверстия изолентой.
- Поместите детектор внутрь, закройте коробку изолентой.
- Поставьте коробку под открытыми лучами солнца. Подождите 10-15 минут.
- Откройте коробку, посмотрите и запишите свои наблюдения. Какой цвет приобрели бусины? Если они остались белыми, тогда эти очки способны защитить от вредного ультрафиолетового излучения.
- Извлеките устройство из коробки.
- Поместите его подальше от солнца, чтобы бусины вновь стали белыми.
- Поместите устройство в коробку снова. Отверстие в коробке закройте другой линзой.
- Поместите коробку под открытыми лучами солнца. Подождите 10-15 минут, понаблюдайте и запишите интенсивность цвета бусин.
- Повторите ту же самую процедуру со всеми остальными линзами. Убедитесь, что коробка тщательно запечатана, а время пребывания на солнце остаётся постоянным.
- Подсчитайте средний показатель снижения излучения для каждой линзы, если таковой имеется.
- Запишите полученные данные в таблице, представленной ниже. Характеризуя интенсивность цвета бусин, используйте термины «белый», «голубой», «синий» или «интенсивный или тёмно-синий».
Название типа линз | Интенсивность цвета бусин | Уровень УФ-излучения |
Блю-блокеры | ||
Поляризованные | ||
Зеркальные | ||
Градиентные | ||
Фотохромные |
- Используя данные таблицы, постройте диаграмму, указывая уровень ультрафиолета на оси y, а тип линз на оси x.
- Попробуйте провести ту же самую процедуру, используя солнечные очки с серыми, коричневыми и зелёными линзами, а также линзы разной толщины.
Вывод:
Почему продолжительное воздействие ультрафиолета на глаза вредно? Каким образом эффективные солнечные очки влияют на излучение? Что происходит, если детектор закрыт линзой и находится в зоне попадания солнечных лучей, но бусины остаются белыми? Линзами какого типа обеспечивается самая эффективная защита от вредного ультрафиолета и влияет ли на нее форма очков? Какие линзы оказались наименее эффективными? Проходит ли через облака лучи ультрафиолета от солнца? Действительно ли тёмные линзы более эффективны для защиты глаз, чем светлые?
Проект «Облака блокирующие уф-излучение»
Некоторые люди удивляются, почему они сгорают на солнце в пасмурный день. Безусловно, облака блокируют значительную часть ультрафиолета, однако это количество зависит от вида облаков и степени облачности. Небольшие просветы между ними пропускают УФ. Но, что самое интересное, некоторые облака могут даже повысить уровень ультрафиолета, отражая и преломляя солнечные лучи.
Этот проект поможет измерить силу УФ-излучения солнца, проходящих сквозь облака разных типов и достигающих поверхность Земли. Мы определим, варьируется ли индекс ультрафиолета в зависимости от количества облаков, а также выясним, что это такое.
Цели проекта:
- Протестировать начальные гипотезы учеников относительно того, насколько эффективно облака блокируют УФ-излучение.
- Собрать данные и проанализировать первоначальные предположения.
Что нам понадобится:
- детектор ультрафиолета, настроенный в соответствии с индексом Национальной метеорологической Службы.
Ход эксперимента:
- Какие бывают типы облаков?
- Выскажите гипотезу относительно того, почему некоторые облака пропускают УФ лучше, чем другие. А также, почему некоторые из них усиливают его интенсивность.
- Используя ручной детектор, измерьте индекс ультрафиолета. Интенсивность солнечного УФ-излучения измеряется по шкале от 1 (низкий уровень) до 11 (чрезвычайно высокий). Измерять необходимо днём.
- Запишите полученные данные. Зафиксируйте процент облачности и тип облаков.
- Во время следующих двух месяцев собирайте информацию за каждый день.
- Проанализируйте результаты, чтобы определить относительную эффективность разных типов облаков, не пропускающих УФ-излучение.
- Сравните их со своими начальными гипотезами. При необходимости пересмотрите свои предположения и проведите дополнительные измерения, чтобы протестировать новые версии.
Вывод:
Какие облака пропускают УФ-лучи? Какой максимальный УФ-индекс удалось зафиксировать?
Проект «Изменение уф излучения от солнца в течение дня»
Количество ультрафиолета, достигающего поверхности планеты каждый день, чаще всего достигает максимального показателя в полдень. Это связано с тем, что днём солнечные лучи проходят самое короткое расстояние до атмосферы. Но на уровень излучения влияют также и другие факторы, такие как количество и плотность облаков.
Этот проект поможет проследить за изменениями уровня УФ-излучения на протяжении дня.
Цель – дать ученикам возможность протестировать гипотезу относительно изменений уровня излучения на протяжении дня. Они будут собирать данные, анализировать их и, при необходимости, пересматривать начальные гипотезы.
Что нам понадобится:
- детектор ультрафиолета, настроенный в соответствии с индексом Национальной метеорологической Службы.
Ход эксперимента:
- На основании своего опыта получения загара вечером, сформулируйте гипотезу, объясняющую, как отдельные факторы влияют на количество ультрафиолета.
- При помощи детектора каждый час делайте замеры, начиная с раннего утра и заканчивая вечером.
- Запишите полученные данные. Укажите температуру, уровень облачности, прозрачность облаков. Также указывайте любые дополнительные факторы, которые могут повлиять на результаты.
- Продолжайте повторять эти действия ежедневно на протяжении месяца.
- Указывайте индекс ультрафиолета, температуру, день месяца, облачность и прозрачность облаков. Если вы заметили определенные тенденции, укажите это.
- Сравните полученные данные с вашей гипотезой. При необходимости пересмотрите гипотезу и сделайте дополнительные измерения.
Вывод:
Действительно ли индекс УФ-излучния отличается в разные дни? Связаны ли эти изменения с температурой? Связаны ли эти изменения с наличием или отсутствием облаков? Влияет ли на эти изменения их плотность?
Проект «Защищает ли крем от загара от ультрафиолета»
Предприятия, производящие крем от загара, изготавливают продукцию с учётом SPF (солнцезащитный фактор). Для того, чтобы понять эффективность каждого крема, их необходимо протестировать.
Атмосфера Земли блокирует значительную часть ультрафиолета от Солнца. Лучи проходят через фильтр стратосферного озона, который располагается на расстоянии 35 км от поверхности планеты. Ультрафиолет приносит как пользу, так и вред. Положительное влияние – это тепло, свет, фотосинтез растений и синтез витамина D в человеческом организме. Однако большое количество лучей вредно для кожи, так как вследствие этого появляются морщины и дряхлость.
УФ-излучение зачастую делится на три области: УФ-А, УФ-Б,УФ-В. УФ-А включает 90-95% лучей, достигающих поверхности Земли. Они имеют способность глубоко проникать в кожу. Эти лучи способствуют старению и появлению рака кожи. УФ-Б лучи не проникают в кожу в той же степени, однако они содержат больше энергии. Они связаны с загаром и солнечными ожогами. Также они могут повредить клетки кожи и глаза. УФ-В излучение характеризуется самой высокой энергией волн, но их большая часть поглощается озоновым слоем.
Когда кожа поглощает ультрафиолет, наблюдается два явления. Во-первых, меланин (вещество, содержащееся в ее клетках) поглощает столько УФ-излучения, сколько возможно. Это приводит к изменению цвета кожи. Второй эффект – разрушение клеток, отвечающих за формирование новых клеток, или ещё хуже, химические изменения в них на уровне ДНК. Если эти специальные клетки разрушаются, сенсоры нервной системы также повреждаются, что вызывает боль и усиленной кровообращение в этих участках. В связи с этим появляется характерное покраснение кожи.
Солнцезащитный крем содержит ингредиенты, которые способны поглощать лучи УФ-А и уменьшать интенсивность их воздействия на глубокие слои кожи. С другой стороны, крем от загара отражает или рассеивает УФ-лучи, так что они вообще не попадают на кожу. Поскольку лучшая защита от УФ-излучения обеспечивается вследствие блокировки УФ-А и УФ-Б, идеальный крем должен выполнять обе функции. Зачастую производятся крема широкого спектра.
Ещё один важный фактор, который нужно обсудить, — это солнцезащитный фактор или SPF. Он относится только к УФ-Б, поскольку это лучи, вызывающие ожог. Кожа человека содержит натуральный SPF. Частично он определяется количеством меланина, содержащегося в ее клетках. SPF – фактор умножения. Если человек может оставаться на Солнце 15 минут до тех пор, пока получит ожог, использование крема с SPF равен 10 позволит ему защищаться от ожога в 10 раз дольше (150 минут).
Бусины, воспринимающие ультрафиолет, содержат фотохромные пигменты, которые реагируют на излучение, меняя белый цвет на более яркие оттенки. Если детектор попадет под УФ-излучение, бусины становятся фиолетовыми, даже в пасмурный день. Если интенсивность излучения повышается, цвет становится темнее. Устройство содержит шкалу, которая позволяет определить индекс УФ.
В этом проекте вы сможете определить, насколько солнцезащитные лосьоны эффективны и насколько хорошо благодаря им обеспечивается УФ защита кожи. Также вы оцените степень проникновения УФ-А при использовании кремов с различными солнцезащитными факторами (SPF).
Что нам понадобится:
- солнцезащитные крема разных фирм, с показателями SPF 10, 15, 20, 30, 50;
- Упаковка прозрачных запечатывающихся пластиковых пакетов объёмом 4 л;
- детектор УФ-излучения.
Ход эксперимента:
- Во время работы с детектором не смотрите прямо на солнце. Это может привести к повреждению глаз. Также не оставайтесь длительное время на открытом пространстве.
- УФ-детектор содержит маленькие бусины, поэтому держите его подальше от маленьких детей.
- Проводите опыт в ясный солнечный день.
- Поместите устройство в пластиковый пакет и запечатайте. Убедитесь, что солнце будет проходить исключительно через пластик.
- Запишите интенсивность цвета на шкале. Это контрольная точка, которая послужит основой для дальнейшего эксперимента. Далее вы будете смотреть, снизится ли интенсивность или повысится.
- На поверхность пластикового пакета нанесите слой лосьона с SPF 10. Убедитесь, что средство полностью нанесено на пакет. Дайте лосьону немного высохнуть.
- Поместите пакет под прямыми лучами солнца.
- Подождите 10 минут и посмотрите на цвет бусин. Запишите полученные результаты.
- Извлеките детектор из пакета.
- Поместите устройство в темное место. Подождите, пока бусины восстановятся.
- Теперь поместите устройство во второй пакет и запечатайте.
- Нанесите другой лосьон с показателем SPF 15.
- Поместите детектор под открытым солнцем, подождите 10 минут, запишите полученные результаты. Затем уберите его в тёмное место.
- Повторите ту же самую процедуру, используя различные средства с показателями 20, 30, 50 SPF для определения уровня ультрафиолета.
- Для получения более точных данных каждый этап нужно повторить трижды.
- Посчитайте средний показатель снижения уровня УФ-излучения для каждого средства. Сложите 3 показателя и поделите на три.
- Запишите полученные данные в таблицу. Используйте термины «белый», «голубой», «синий», «тёмно-синий».
Показатель SPF | Цвет бусин | Уровень УФ |
10 | ||
15 | ||
20 | ||
30 | ||
50 |
Используя данные таблицы, постройте диаграмму. Укажите уровень SPF на оси x, а интенсивность УФ – на оси y.
Вывод:
Какова разница между излучением УФ-А и УФ-Б? Почему продолжительные пребывание на солнце вредно для кожи и глаз? Что должен предложить солнцезащитный крем для эффективной защиты кожи от ультрафиолета? Что значит показатель «SPF» (солнцезащитный фактор)? Можем ли мы на основе SPF узнать, как продукт защищает от УФ-А и УФ-Б излучений? В чём различие между солнцезащитным кремом и кремом от загара? Какой солнцезащитный лосьон наиболее эффективно защищает от ультрафиолета? Остаются ли экспериментальные результаты постоянными, в зависимости от показателей SPF? Каковы меры предосторожности при использовании детектора УФ? Содержит ли средство с показателем SPF 30 в два раза больше белка, чем аналогичное средство с уровнем SPF 15? Что снижает эффективность солнцезащитного крема? На что нужно обращать внимание при его покупке?
Проект «Защитная ткань от ультрафиолетового излучения»
Истощение озонового слоя Земли приводит к тому, что интенсивность проникновения лучей ультрафиолета от Солнца к поверхности Земли увеличивается. При отсутствии защиты, они способны вызвать болезненный солнечный ожог или привести к раку кожи. Для оценки степени защиты различных тканей будут использоваться бусины детектора, чувствительные к УФ-излучению.
В этом проекте вы сможете определить, как ткань блокирует УФ-лучи. Вы изучите толщину, плотность переплетения волокон, вес и тип материи, а также влияние ее цвета.
Цель проекта – проверить первоначальную гипотезу о проникновении УФ путем проведения контролируемого эксперимента. Эксперимент также предоставит ученику возможность узнать о различиях между УФ-А и УФ-Б в ультрафиолетовом спектре.
Что нам понадобится:
- различные ткани;
- УФ-детектор;
- цифровой штангенциркуль;
- кухонные весы.
Ход эксперимента:
- Основываясь на своем собственном опыте солнечных ожогов, сформулируйте гипотезу. Подумайте, какие виды тканей обеспечат максимальную защиту от ультрафиолета.
- Соберите различные использованные или выброшенные ткани. Вырежьте образцы одинакового размера. Обязательно выбирайте материалы различной толщины, плотности переплетения, веса, типа волокна.
- Взвесьте каждый из образцов и измерьте его толщину. Запишите полученные данные. Также запишите свои наблюдения. Охарактеризуйте плетение, тип волокна и укажите цвет.
- Оставьте бусины детектора ультрафиолета под прямыми лучами солнца в течение 5 минут. За это время они приобретут максимальной интенсивный цвет. Некоторые бусины оставьте в качестве контроля для дальнейшего сравнения.
- Накройте бусины одним из образцов ткани и разместите под открытыми лучами солнца. Оцените интенсивность цвета по шкале от 1 до 5 (где 5 характеризует цвет бусин при максимальном солнечном свете, а 1 — белый). Если они под тканью остаются белыми, значит, материал блокирует излучение ультрафиолета.
- Повторите этот же процесс с другими образцами.
- Рассмотрите интенсивность цвета бусин как функцию каждой из переменных, которые вы использовали для характеристики образцов ткани. Если нужно, учитывайте также и цвет материала. Обращайте внимание на любые зависимости, которые вы обнаружите.
- Оцените свои гипотезы. Если нужно, пересмотрите их и проведите дополнительные исследования ультрафиолета.
Толщина | Плотность переплетения нитей | Вес | Вид | Цвет | Интенсивность цвета бусин | |
Ткань 1 | ||||||
2 | ||||||
3 | ||||||
4 |
Вывод:
Как толщина ткани влияет на степень проникновения УФ-излучения? Влияет ли на степень проникновения ультрафиолета плотность переплетения нитей материи / вес ткани / тип материи / цвет? Можно ли при помощи протестированных тканей создать одежду с УФ-защитой и полностью защититься от УФ-излучения?
Заключение
Тема изучения ультрафиолета имеет большое значение для обеспечения здоровья и безопасности людей. Всем известно, что сейчас наблюдается стремительное изменение природных условий на нашей планете. Эти изменения коснулись и интенсивности воздействия на нее ультрафиолета. Ведутся споры, связаны ли они с космическими процессами или причину необходимо искать в экологической ситуации на Земле. В любом случае, мы столкнулись с необходимостью пересмотреть наше отношение к незащищенному пребыванию на открытом воздухе в теплое время года.
Поэтому, получив новые знания в результате проведения предложенных проектов, вы можете продолжить исследования и изучить более детально это явление, например, проведя опыты про влияние ультрафиолета на растения или разработав универсальные способы защиты от него. Если это направление будет для вас интересным, подумайте и над созданием ультрафиолетовых чернил.