Люминесценция, а также почему у кошек в темноте светятся глаза?

Люминесценция – это способность вещества, которое называют люминофором, светиться в темноте за счет энергии, которую ему удалось накопить за световой день. Длительность свечения зависит от продолжительности воздействия света, а яркость – от объема (концентрации) люминофора.

Биолюминесценция – это способность живых организмов или частей их тела светиться. Основывается на химических процессах, при которых освобождающаяся энергия выделяется в форме света. Таким образом, биолюминесценция является особой формой хемилюминесценции. Некоторые живые организмы могут светиться и под воздействием ультрафиолетовых лучей с определенной длиной волны.

Люминесцентная краска – это краска, в состав которой входит светящийся порошок люминофор и лак. Она абсолютно безопасна для здоровья человека. Такая светящаяся краска имеет широкую область применения. Ее можно сделать и самостоятельно в домашних условиях.

Краски флуоресцентные отличаются от люминесцентных. Они проявляют свечение только под воздействием ультрафиолетовых лучей.

В результате проведения следующих исследовательских работ мы узнаем, почему у кошки в темноте светятся глаза, изучим светящиеся краски и разные светящиеся предметы, а также биолюминесценцию и, в частности, хемилюминесценцию.

Проект «Сколько светятся различные флуоресцентные краски в темноте»

О чем этот проект? Студенты будут исследовать продолжительность и интенсивность освещения различных светящихся веществ различных цветов спектра. В результате с помощью экспериментов и исследований студенты получат знания (и смогут весело провести время, делая это).

Почему определенный цвет имеет более длительное время свечения, чем другие?

Что нам понадобится:

  • люминесцентный порошок разных цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, аква, синий, фиолетовый, белый;
  • светящаяся краска разных цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, аква, синий, фиолетовый, белый;
  • этикетки и банки для всех веществ и цветов;
  • яркий источник света, такой как люминесцентная лампа;
  • очень темная комната;
  • видеокамера с таймером для записи прогресса (настоятельно рекомендуется штатив).

Обратите внимание, что для достижения правильного свечения экспериментаторы должны знать состав используемого вещества, из чего он сделан. Если этого нет на этикетке, обратитесь к производителю или розничному продавцу за этой информацией.

Светящиеся порошки и краски можно приобрести в местном магазине, специализированных магазинах или в интернете. Если покупать все материалы по-отдельности, это может быть затратно. Наклейки и банки можно найти в универсальном магазине или аптеке. Также можно использовать баночки из-под детского питания. У многих дома есть яркие источники света, а также, такие лампы можно приобрести в хозяйственных магазинах. Видеокамеры продаются в магазинах электроники.

Ход эксперимента:

  1. Эксперимент должен проводиться при определенных условиях в отдельной комнате. У вас должен быть под рукой источник света, чтобы «зарядить» вещества. Вы должны полностью выключить все источники света после того, как вещества получат свой «заряд». Очень рекомендуется комната, в которой можно добиться полноценной темноты.
  2. Соберите все материалы и поместите каждый цвет / вещество в банку, написав на этикетке соответствующий цвет.
  3. Поместите наполненные веществом банки под флуоресцентные лампы. Рекомендуется использовать 2 лампы. Одну для порошка, вторую для красок. Так можно будет добиться равномерного контролируемого освещения.
  4. Установите видеокамеру на штатив (и переведите ее в ночной режим), установите таймер и направьте видеокамеру на баночки. В этот момент уже можно включить камеру для записи.
  5. Включите лампы так, чтобы все баночки равномерно заряжались на протяжении примерно 1 минуты.
  6. Через 1 минуту выключите все источники света так, чтобы в помещении было совершенно темно (светится будут только вещества).
  7. Учитывайте, что эксперимент будет продолжаться не менее 12 часов. Идеальное время для проведения эксперимента – 15 часов. За это время вы можете записать свои первоначальные мысли об интенсивности цвета.
  8. Спустя 12-15 часов посмотрите записанное видео, а также оцените результаты эксперимента.

Вывод:

Из каких веществ состоят люминесцентные материалы? Каковы их свойства? Как эти вещества поддерживают свое особое свечение без использования внешнего источника питания на протяжении всего времени их свечения? Каковы индивидуальные длины волн различных цветов спектра? Почему некоторые цвета труднее создавать, чем другие?

Многим из нас хочется добавить немного света в свою жизнь. Дети особенно очарованы жутким, эфирным свечением, которое испускают светящиеся вещества. Они очарованы тем, что предмет может производить такой особенный свет без батареек или электричества. Зеленый, без сомнения, является самым популярным цветом, который мы сегодня используем, и это не случайно. Но почему? Различные вещества выдают разные цвета. Каждое из этих веществ имеет свой химический состав, способный поглощать больше или меньше света. Это приводит к разнице в длине волн, интенсивности и длительности свечения.

Проект «Влияние температуры на хемилюминесценцию»

Летними ночами вы, вероятно, видели светлячков, светящихся в кустах. Светлячки используют хемилюминесценцию, очень эффективный процесс, который преобразует энергию в свет. При создании светящихся ручек реализован подобный процесс. Как вы думаете, температура влияет на то, как яркие световые палочки или светлячки могут светиться? Этот эксперимент поможет вам узнать ответ.

Этот научный проект исследует связь между температурой и хемилюминесценцией.

Что нам понадобится:

  • 4 чашки;
  • перманентный маркер;
  • 4 одинаковые световые палочки;
  • 4 термометра;
  • секундомер;
  • бумага (опционально).

Ход эксперимента:

  1. Промаркируйте чашки «горячее», «теплое», «холодное», «ледяное».
  2. Наполните «горячую» чашку кипятком, «теплую» чашку с теплой водопроводной водой, «холодную» чашку с холодной водопроводной водой и «ледяную» чашку с ледяной водой.
  3. Опустите термометр в каждую чашку и подождите около минуты, чтобы убедиться, что температура была измерена правильно.
  4. Активируйте каждую лампочку и одновременно включите секундомер.
  5. Одновременно опустите каждую лампочку в свою чашку с водой и помешивайте воду на протяжении одной минуты.
  6. Выключите свет. Сравните яркость палочек и запишите свои наблюдения. Попробуйте ранжировать их по яркости: «4» — самый яркий, а «1» — наименее яркий.
  7. Снова включите свет.
  8. Используя палочки, помешивайте содержимое в чашках пять минут.
  9. Выключите свет. Сравните яркость палочек еще раз. Запишите ваши наблюдения.
  10. Оставьте светящиеся палочки в чашках на час. Затем сравните яркость палочек еще раз.
  11. Проанализируйте ваши данные. Вы можете либо усреднить три ранжирования каждого светового стержня, а затем сравнить средние значения или построить линейный график.

Вывод:

Влияет ли температура на силу хемилюминесценции? Может ли тепло добавить энергию к химической реакции в легкой палочке?

Проект «Биолюминесценция. Свечение живых существ в природе»

Биолюминесценция описывает очаровательно сюрреалистическую природу живого организма, который производит свет. Многие морские существа обладают качеством биолюминесценции. Также существуют наземные светящиеся животные.

В этом проекте рассматриваются существа, которые светятся, причины и следствия биолюминесценции, а также способы, с помощью которых ее понимание может принести нам пользу.

Этот проект исследует биолюминесценцию. Цель проекта:

  1. Проиллюстрировать природу биолюминесценции.
  2. Исследовать биотехнологические применения светящихся организмов.

Что нам понадобится:

  • компьютер c доступом в интернет;
  • цветной принтер;
  • цифровая камера;
  • микроскоп (опционально);
  • увеличительное стекло;
  • биолюминесцентный гриб «набор» (доступен на различных сайтах);
  • биолюминесцентные образцы из коммерческих аквариумов (опционально);
  • биолюминесцентные образцы из коммерческих питомников (опционально);
  • канцелярские принадлежности (бумага, ручки и картон).

Ход эксперимента:

  1. Соберите образцы для эксперимента, если есть такая возможность.
  2. Найдите в интернете, распечатайте и тщательно промаркируйте графические примеры биолюминесцентной жизни.
  3. Объясните причины и следствия биолюминесценции.
  4. Предложите новые и улучшенные варианты использования биолюминесценции в искусстве, науке, архитектуре или любой другой сфере деятельности.
  5. Проведите эксперимент, чтобы проверить свою новую идею.
  6. Напишите подробный отчет.
  7. Добавьте образцы в свой научный доклад, если это возможно.
  8. Приложите интересные фотографии, сделанные во время всего проекта.

Вывод:

Какие виды живых существ излучают биолюминесцентный свет? Каков механизм этого явления? Биолюминесцентный свет – это то же самое, что солнечный свет или они отличаются? Почему да или почему нет? Каковы преимущества биолюминесценции для нас и для существ, которые обладают этой странной способностью?

Проект «Почему у кошки светятся глаза»

Цель – с помощью этого простого эксперимента помочь экспериментаторам понять, почему у кошки в темноте светятся глаза. Ребенку понадобится одна чистая банка, чтобы сделать модель человеческого глаза, а другая – чтобы сделать модель кошачьего глаза. Фонарик поможет ему узнать о кошачьих глазах и отраженном свете.

Что нам понадобится:

  • 2 чистые банки;
  • лист черной бумаги;
  • лист красной бумаги;
  • ножницы;
  • скотч;
  • алюминиевая фольга;
  • фонарик.

Ход эксперимента:

  1. Юный ученый догадывается, почему у кошки светятся ночью глаза? Объясните, что вы собираетесь сделать две модели, чтобы проверить это. Одна – модель человеческого глаза, вторая – кошачьего.
  2. Осторожно – у некоторых банок острые края. Поставьте одну из банок на лист красной бумаги. Вырежьте круг. Положите этот круг на дно банки. Это будет макет человеческого глаза. Бумага представляет собой кровеносные сосуды и сетчатку в задней части глаза человека.
  3. Используя банку в качестве направляющей, нарисуйте круг, который немного больше, чем основание банки на черной бумаге. Вырежьте этот круг, а затем аккуратно вырежьте кружок, зрачок, из центра. Центр этой радужки и зрачок должны находиться на верхней части банки. Закрепите круги несколькими полосками скотча.
  4. Теперь пришло время сделать модель глаза кошки. Используйте кусок алюминиевой фольги, чтобы выложить его на дно второй банки. Уложите фольгу в банку блестящей стороной вверх.
  5. Вырежьте вторую круглую радужку из черной плотной бумаги. Из центра вырежьте продолговатый круг, похожий на кошачий зрачок. Расположите центральную часть поверх второй банки и скрепите конструкцию при помощи скотча.
  6. В темной комнате посветите фонариком на обе модели. Какая из них, как вам кажется, светится? Если модель кошачьего глаза не отражает свет, банка может быть слишком глубокой.  Скомкайте бумажное полотенце и положите его в банку. Теперь скомкайте кусок фольги и положите его поверх бумажного полотенца. Приклейте зрачок на место. Посветите на модели, и модель кошачьего глаза будет отражать свет от фольги. В настоящем кошачьем глазу существует мембрана, называемая tapetum lucidum. Именно она отражает свет в кошачьем глазу. Это помогает кошке видеть в темноте.

Вывод:

Почему у кошек ночью глаза светятся? Для чего нужна такая особенность в строении глаз кошек?

Проект «Светящиеся банки»

Комнате вашего ребенка стоит добавить немного блеска? Попробуйте украсить ее при помощи светящихся банок. Это очень красивые, пусть и несколько недолговечные, ночные огоньки.

Что нам понадобится:

  • банки;
  • светящиеся палочки;
  • перчатки;
  • ножницы;
  • старые футболки;
  • газеты.

Ход эксперимента:

  1. Вы и ваш ребенок должны надеть старые футболки и перчатки, прежде чем что-либо делать. При создании светящихся банок, материал может разбрызгиваться и запачкать одежду или руки.
  2. Разложите толстый слой газет на рабочем месте.
  3. Используйте ножницы, чтобы аккуратно отрезать конец от одной палочки. Убедитесь, что ребенок не прольет на себя содержимое светящейся палочки.
  4. Попросите ребенка положить отрезанный конец светящейся палочки внутрь банки.
  5. Покажите ему, как встряхнуть палочку, чтобы содержимое разбрызгалось по стенкам банки.
  6. Пусть ребенок выльет содержимое 2-3 светящихся палочек на стенки банки.
  7. Поставьте банки на стол вашего ребенка, комод или на книжный шкаф. Когда придет время ложиться спать, выключите свет и наслаждайтесь сияющим чудом.

Вывод:

Подумайте, как еще можно украсить интерьер с помощью такого способа создания светящихся предметов? Можно ли создать таким же способом, например, светящиеся браслеты?

Проект «Светящиеся палочки»

Что может быть веселее, чем ловить светлячков? Как насчет игры, вдохновленной этими яркими насекомыми? Флэш-игра «Светлячок» — отличный способ вывести своих детей на улицу и поиграть с ними в прятки. Наверняка к вам скоро присоединятся соседские дети!

Что нам понадобится:

  • темный двор;
  • 3 или более игроков;
  • светящаяся палочка или жезл.

Ход эксперимента:

  1. Выберите одного игрока, он станет Светлячком. Будет хорошо, если на ребенке темная одежда, поэтому постарайтесь заранее спланировать наряд Светлячка или захватите с собой запасную черную футболку. Нажмите на светящийся жезл, чтобы он загорелся, и отдайте его назначенному Светлячку.
  2. Другие игроки должны попытаться поймать Светлячка, но сначала они должны дать Светлячку возможность спрятаться во дворе. Пусть другие игроки закроют глаза, а затем просчитают до 30. Светлячок может усложнить игру, прячась за кустами и двигаясь как можно тише.
  3. После того, как другие игроки закончат считать до 30 (не забывайте считать вслух, чтобы все могли слышать), они открывают глаза. Теперь пришло время для первой «вспышки»! Светлячок открывает ладошки, чтобы другие игроки увидели свет, а затем сразу же закрывает его.
  4. Любой, кто увидел вспышку, теперь может попытаться поймать Светлячка, при этом, опять же, считая до 30. Светлячок может бегать, пока другие игроки считают, если кто-то не поймает его до этого времени.
  5. Игрок, который ловит Светлячка, занимает его место.
  6. Чтобы придать игре азарт, попробуйте дать более чем одному игроку светящуюся палочку, пусть у вас будет несколько светлячков. Игра заканчивается тогда, когда все Светлячки пойманы!

Вывод:

Чем можно заменить в этой игре светящуюся палочку? Подойдет ли для такой игры светящийся браслет? Можно ли сделать подходящий светящийся предмет в домашних условиях?

Заключение

Предложенные эксперименты получились не только увлекательными, но и яркими. Получив опыт в создании светящихся предметов, вы можете продолжить исследования и подумать над тем, как, например, сделать невидимые чернила или как сделать светящуюся краску.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector