Svartkroppsstrålning

Jag har tidigare nämnt detta begrepp och det ledde till att jag ville undersöka det lite närmare för att ta reda på vad det egentligen är.

för att tala om vad svartkroppsstrålning bör vi först förstå begreppet svartkropp. En svartkropp är ett objekt som absorberar ljus utan att reflektera det, med andra ord fotonerna tar sig in men inte ut. Åtminstone är det så här det i teorin ska fungera om det är en perfekt svartkropp.

En perfekt svartkropp ser svart ut i rumstemperatur då det absorberar allt ljus utan att reflektera något, men om sedan detta objekt hettas upp till en högtemperatur börjar det glöda. Dock är faktumet att det inte finns någon perfekt svartkropp, då alla objekt avger en så kallad termisk strålning (värmestrålning), denna strålning utsänds så länge objektets temperatur ligger över den absoluta nollpunkten. Men vanligtvis är objekten bättre på att avge och uppta vissa ljusvåglängder än andra vilket gör att inget objekt strålar perfekt (termisk strålning). detta gör att även vår kroppstemperatur kan klassas in som svartkroppsstrålning och inom det infraröda ljuset.

Ett exempel på svartkropp kan vara en vanlig järnstav som hettas upp alltså utsätts för infraröd strålning, järnstaven absorberar strålningen och värms upp för att sedan när den har kommit upp i tillräckligt hög temperatur börja glöda.

Referenser:
www.ne.se/svartkroppsstrålning
www.docs.kde.org/stable/sv/kdeedu/kstars/ai-blackbody.html
www.sv.wikipedia.org/wiki/svartkropp
Persson, J.(2007). Vågrörelselära, akustik och optik. Poland: Studentlitteratur

Laser

Då vi har valt att arbeta med ljusets reflektion med hjälp av spegel och laserpekare, kommer givetvis funderingar upp om vad laser är och vart man ska placera det i ljus spectrat.

Laser är en beteckning eller så kallade förkortning av:
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
(svensk översättning: Ljusförstärkning genom stimulerad emission av strålning).
Laser är alltså utifrån denna vetskap inte ljus utan en teknik som framställer en ljusstråle med hög intensitet.

Lasern består av 2 nyckeldelar, dessa är:

1. Optisk förstärkare - denna ökar ljusets intensitet varje gång ljuset passerar genom den och består vanligtvis av två stycken speglar.
2. Optisk resonator - hjälper eller leder ljuset att återkomma till förstärkaren och är alltså orsaken till cirkulationen som gör laserljusstrålen så intensiv (det är detta som är emissionen).

laserstrålens ljus är monokromt dvs enfärgat i motsatts till övriga ljuskällor. Med andra ord är laserstrålens ljus rent och orsaken till detta beror på att den så kallade förstärkningen i lasern endast sker vid en väldefinierad frekvens. Frekvensen bestäms av förstärkningsmediet. En annan egenskap är att laserljusstrålen är koherent vilket betyder att ljusvågorna är i fas.

• Koherens = mått för korrelationen mellan faserna för olika punkter på vägen

En annan sak som skiljer lasern med övriga ljuskällor är utsändandet av fotoner(ljuspartiklar, energi), lasern sänder ut fotoner i fas med varandra i en smal enkel ljusstråle, medan det från vanliga ljuskällor sänds ut fotoner i alla riktningar och faser, som spänner över ett brett elektromagnetiskt spektrum.

Laserljuset är inte heller begränsat till ett specifikt våglängdsspektrum utan kan förekomma över hela det infraröda, synliga och ultravioletta spektrat ända ner till röntgenstrålningen.

Laserljuset är grupperad i säkerhetsklasser på grund av dess intensitet (internationell skala).
Klass Effekt
1 Låg, orsakar inga ögonskador
1M Låg, orsakar endast skador om strålen samlas med optik
2 Medium, synlig laser som ger ögat tid att blinka innan skador uppkommer
2M Medium, synlig spridd laser som skadar ögat om strålen samlas optiskt
3R Hög, gränsfall för vad som skadar ögat, strålar som träffar ögat tillfälligt ger inga skador
3B Hög, strålen får ej träffa ögat, kan även skada hud
4 Mycket hög, strålen är farlig för ögon och hud samt att den även kan orsaka brand

Några exempel på lasertyper:

• Rubinlaser - används till att avlägsna tatueringar och födelsemärken, samt inom läkarvetenskapen
• Halvledarlaser (diodlaser) - används i laserpekare, laserskrivare, cd-/dvd- spelare och inom fiberoptisk kommunikation
• Koldioxidlaser - används inom industrin för att skära och svetsa

Visste ni att vår röst omvandlas till laserljus signaler när vi talar i telefon? Jodå detta sker och vår röst skickas i denna form iväg genom mycket tunna glasfiberoptiska fibrer. Det kan rymmas upp till 150 000 olika samtal på en enda sådan tunn fiber, samtidigt.



Referens
www.sv.wikipedia.org/wiki/laser
Persson, J. (2007). Vågrörelselära, akustik och optik. Poland: Studentlitteratur
Bonniers uppslagsbok (2009).
Richters Bildlexikon. (2001). Vetenskap

Kamera - teknik i barnens vardag

Historia
Benämningen kamera kommer från latinets "camera obscura" som betyder mörkt rum. På 1500-talet visste man att i ett mörkt rum med ett litet hål i ena väggen uppträdde på motsatta väggen en upp- och nedvänd bild på landskapet utanför. En tillämpning av denna princip är den enkla hålkameran, där "linsen" utgörs av ett litet hål, stort som ett nålstick. På 1700-talet kom man på att silversalter var ljuskänsliga. Genom att man under 1800-talet kom på olika sätt att göra avbildningen beständig, kunde kameran utvecklas, och de första fotografierna framställas. Fransmannen Joseph Nicéphore Niépce var den förste som gjorde en kamera 1826 men det tog åtta timmar att exponera bilden och den blev väldigt oskarp.

Genom åren har de ljuskänsliga emulsionerna förfinats och förmår att avbilda färgerna antingen i en gråskala som upplevs som normal, eller att avbilda färgerna naturtroget. Kameror idag finns i många olika utföranden och prislägen. Allt från billiga engångskameror till avancerade specialkameror för professionellt bruk. Med utvecklingen av digitalkameran är kameramarknaden utsatt för omfattande och snabba förändringar.

Kamerans principiella uppbyggnad
En kamera består av en ljustät kammare i vilken det i ena änden sitter ett objektiv eller motsvarande och i den andra något ljuskänslig material. En bild projiceras på det ljuskänsliga materialet, och denna bild kan reproduceras till ett fotografi. På äldre kameror fastnar bilden på en film. Digitala kameror lagrar istället bilderna elektroniskt.

Digital kamera
Ljus från motivet släpps in i kameran när slutaren öppnas och kommer in via kamerans lins. Linsen fokuserar ljuset för att skapa en bild på ett mikrochip. Bilden delas upp i tusentals mycket små pixlar. Chippet lagrar information om färgen på varje pixel i minnet. Bilden kan sedan överföras till en dator.

(wikipedia.se, Globe.förlaget (2008). Hur saker fungerar)

Ljus och teknik

"Energi är ett ord som används ganska ofta i vardagslivet och [...] i tekniska sammanhang talar man om att producera energi - kraftverket producerar elenergi" (Andersson, 2008, s. 143). Men i det här sammanhanget ska jag prata om solceller och elektrisk ström.

En solcell eller en fotovoltaisk cell är en anordning som består av halvledare, som leder den elektriska strömmen och dioder. Dioder är en elektrisk komponent som leder elektrisk ström i endast en riktning. När dioderna i anordningen belyses av solen uppstår elektrisk ström. Se bilden nedan:

När solinstrålningen (ljuset) träffar solcellen lösgörs elektronerna i den dopade kiselplattan och utjämnar sig. En elektronrörelse från plus till minus startar. Metallkontakterna på fram- och baksidan tar upp laddningen i form av elektrisk ström. Solcellen består av två kiselplattor som har en positiv motsvarande negativ sida.

Dagens solceller har en verkningsgrad i storleksordningen 20 % och är ännu ganska dyra. "Det finns på marknaden olika slag av leksaker som innehåller solceller av kisel som vid belysning ger elektrisk ström som kan driva en liten motor" (Ginner & Mattsson, 1996, s. 179). Andra vardagliga exempel är små lampor för trädgårdsbelysning, där solceller används för att undvika kabeldragning. Andra mindre energikrävande apparater som drivs med hjälp av solceller är miniräknare.

Det finns en annan teknisk anordning som kallas solfångare men solfångare har inte samma egenskap som solcellen. Det är viktigt att urskilja dessa två tekniska komponenter då solfångare omvandlar energin i solens strålar till värme. Genom solfångare cirkulerar vatten som värms upp av solen. Det går att lagra värmen som samlas från solfångare i välisolerade tankar och använda värmeöverskottet till vintern.


Referenser
Andersson, B. (2008). Grundskolans naturvetenskap - Helhetssyn, innehåll och progression
Ginner, T. & Mattsson, G (1996). Teknik i skolan (red.)
Wikipedia

Handledning 25/03 10

Handledningen fokuserade på redovisnings tillfälle som påminde oss att detta börjar närma sig. Under diskussion kom vi fram vad som skulle framgå under den muntliga delen i redovisningen och den skriftliga delen i bloggen. Bloggen ska sammanfattas till en övergripande inlägg för varje av de fyra naturvetenskapliga områdena "energi, materia, liv, teknik" och dessa ska förbli "ett kärna" för vår utvalda område "ljus". Den muntliga redovisningen bjuder på lite mer kreativitet men man får inte glömma att här examineras några av kursens mål (poängterade Johan Lidberg). Vi ska presentera vår utvalda områden "ljus" så att det tydligt framgår att vi fördjupade förståelsen för denna både ämnesteoretisk och ämnesdidaktisk. Vi ska visa på vårt eget lärandet samt på vilken förändring i förståelsen skedde hos elever efter lärandetillfällen vi hade i förskolan och skolan. En del av pedagogisk dokumentation kunde här med fördel visas till "redovisnings publiken".

Efter påsk ska skickas ut till oss studenter riktlinjer och exempel på examinations frågor till tentan, även denna börjar närma sig.

Bland annat fick vi en positiv respons på vår planering av lärande tillfälle som fokuserar på spegel/ljusets reflektion.

Intervju " Varför tror ni att man kan se sig själv i spegeln"- årskurs 1 (24.03.10)

Idag har jag frågat elever om deras tankar runt hur kommer det sig att man kan se sig själv i spegeln. Jag hade med mig en lagom stor spegel och jag tror att det påverkade lite att de första tankarna rörde sig runt materialet som elever tror sig för att spegeln är tillverkat av.

- "Det finns glas och det finns mörkt på baksidan. Om det inte skulle suttit något bakom glaset så skulle man inte se sig själv."

Sedan började funderingar bredda sig till att man kan se saker bredvid och bakom sig i spegeln. Nästa tanke var att man kan se sig själv också i glasrutor, grytor, i brödrosten och i en folie.

Jag väckte nya tankar hos elever när jag ställde frågan om de hade varit i Liseberg i spegelhuset. Många erfarenheter och historier presenterades av eleverna som svar på denna frågan: långa ansikten, smala kroppar, bamse stora musklar och även att man gick in i en spegel för att man trodde att det var en utgång.

När jag sedan utmanade tankar hos eleverna om de kan se sig själva i spegeln när det mörkt i badrummet på kvällen, när de släcker lampan, så var det några som sa "nej" men också några som sa "ja". En flicka utryckte tanken i denna sammanhang som att "spegeln kan ge ljus. Det kan komma lite från spegeln, när den riktas mot något annat."

Sista frågon ställde själva läraren till eleverna och det var om de kan se sig själva i vattnet också. Det kändes att alla elever hade denna erfrenhet med sig, alla fick se sin spegelbild någon gång i vattenyta. Med att låta eleverna tänka över hur kommer det sig att man kan spegla sig i vattenytan, när det finns ingen glas där, lovade jag att nästa gång när vi ska träffas så ska vi experimtera med spelgeln och spegelbilden som blev glatt uppskattat av alla elever.

Som ni kan se så är det inte direkt ljusets egenskaper som dyker upp i tankarna hos eleverna i sammanhanget med en spegelbild. Det blir mycket spännande att genomföra vår lektion och undersöka om det kommer fram några A-HA upplevelser hos eleverna.

PS: Tack Andreas för assisterande och hjälp under intervjun!

Inför handledningen den 25/3

Vi har tillsammans suttit och funderat på vad vi vill ha reda på och kom fram till att vi skulle vilja ha lite feedback eller respons på lärandetillfället som vi har planerat hittills. Finns det något som vi inte har tänkt på eller behöver ha i åtanke när vi går ut och ska genomföra det här med barn och elever? Se nedan.

Genomförande i förskola och skola: Vi kommer genomföra ett lärandetillfälle då vi tillsammans med eleverna ska genomföra experiment och ta reda på samt diskutera kring frågan: Vad innebär det att ljus reflekteras? Frågan har utgångspunkt från Concept Cartoon. Vi vill genomföra ett experiment med laserpekare som ljuskälla och en spegel. Barnen/eleverna ska få testa själva och upptäcka på egen hand vad som händer när man lyser med en laserpekare på en spegel. De ska även ändra vinkel för att se hur reflektionen och träffpunkten skiljer beroende på vart man står i förhållande till spegeln. Efter en stund kommer vi byta och låta barnen/eleverna lysa direkt på väggen istället för att kunna se ifall det är någon skillnad. Vad upptäcker de? För att synliggöra ljusets reflektion ännu mer kommer vi använda oss av snöre och tennisboll för att demonstrera ljusets reflektion.

Först ska spegeln stå mot en vägg och efter en stund byter vi och lägger den ner på golvet. Barnen eller eleverna ska då lysa med laserpekaren igen på spegeln samtidigt som vi vuxna visar med både snöre och tennisboll, hur ljuset reflekteras. Sen ska vi även med barnen eller eleverna diskutera och undersöka om spegelbilden är sann? Till det kommer vi genomföra ett litet experiment då barnen och eleverna ska få skriva sitt förnamn på ett A4papper och hålla upp det framför sig mot spegeln. Vad händer?

Det här är vad vi har kommit fram till hittills i vår planering av lärandetillfället. Vi undrar över om det måste vara exakt samma typ av lektion för både barn och elever? Den kognitiva nivån skiljer sig rätt mycket från barn i förskolan till eleverna i skolan och därför kan det vara bra att ha en varierande lektion som utmanar istället för att uttråka. Svaren på intervjuerna kan se olika ut beroende på vilka erfarenheter barnen och eleverna har och därför kan det vara svårt att utgå från att lektionsplaneringen håller för var och en av oss. Med andra ord, hur identiska ska våra lektioner vara inom gruppen?

Kattens öga

Hur mycket ser katten?
Synen är kattens viktigaste sinne. Den har mycket förfinad syn med ett synfält på 285 grader. Av dessa är 130 grader med stereoskopiskt seende, det vill säga då bägge ögonens synfält täcker varandra.

Varför lyser kattens ögon i mörkret?
I bakre delen av ögat finns en bildförstärkande mekanism, som består av ljusreflekterande lager, som kallas Tepetum lucidum (lysande matta) som fungerar som en spegel bakom näthinnan, så att ljusstrålarna kastas tillbaka mot näthinnans celler. I totalt mörker ser katten med hjälp av ljud, lukter och känslighet i morrhåren, inte med ögonen.

Kan katter urskilja färger?
Katten kan skilja mellan vissa färger men inte med särskilt stor finnes. Färger är inte viktiga för katten. Den är inställd för att se i svagt ljus, bara en sjättedel av den ljusstyrka, som vi själva behöver för att kunna urskilja rörelser och former. Därför har katten fler av en viss sorts synceller (stavar) än vad människor har, men betydligt färre av tappar som har med färgseendet att göra. En katt har svårt att fokusera på nära håll. Den ser ungefär en halv meters avstånd eller meter.

Synceller för mörkerseende
Det finns två typer av synceller: tappar och stavar. Tapparna ger mörkerseende i gråskala. När skymningen faller försvinner färgerna. Både människor och djur ser bara i svart-vitt i mörker. Långvågigt ljus försvinner först och därefter ljus av kortare våglängd. Tapparna träder gradvis i funktion, mörkeradaptation (mörkertillvänjning). Fullt mörkerseende utvecklas hos katten efter en timme. Blir processen störd av ljus måste adaptationen börja om från början igen.

(Tayler, D. (2009). Allt du inte visste om din katt. Ica Bokförlag)

Ljusbehandling

Ljusrum och ljusbehandling
Under de mörkaste månaderna i Skandinavien får man ett mycket begränsat antal soltimmar (färre än 30 per månad). Man kan idag framställa artificiella ljuskällor som på ett bättre sätt motsvarar utomhusljuset. Dessa lysrör är varmare (5000K) och ger ett mer vitt sken. Vid ljusbehandling i ljusrum används dessa lysrör med ljusintensiteten på omkring 3000 lux och en ljusbox med tre lysrör kan ge upp till 10 000 lux på en halvmeters avstånd. Man kan sitta i ljusrummet hur länge man vill utan att några hälsorisker föreligger men 0,5 till 2 timmar rekommenderas. En regelbunden användning (i kliniska sammanhang 2- 3 veckors behandling) ger mer effekt.

En tredjedel av svenska folket har sömnproblem. Alecta och Karolinska Institutet har inlett ett samarbete kring stress-, sömn- och återhämtningsforskning.

(www.alecta.se)

Betydelsen av sol och UV-ljus vid behandling av hudsjukdomar
Hudläkare har sedan 1900-talets början använt UV-ljusbehandling för olika hudsjukdomar. Läkaren Niels Finsen, Köpenhamn, kunde visa att UV – ljusbehandling av hudtuberkulos var framgångsrikt, och han fick 1903 nobelpris för sina undersökningar och goda behandlingsresultat. Idag finns UV – lampor där man ganska exakt kan ge just de läkande våglängderna för många besvärliga hudsjukdomar.

(www.huden.nu)

Ögats ljuskänsliga receptorsystem - ett för de biologiska processerna och ett för seendet

Det biologiska systemet styr körtelverksamheten, hormonproduktionen, har sin maximala känslighet för blått ljus, som blått himmelljus. När himmelljus eller ljus med dessa våglängder stimulerar de biologiska receptorerna utlöses en signal till kroppens körtlar, främst tallkottkörteln, ökar produktion av kortisol och produktion av melatonin ”sömnhormonet” hämmas. Om denna strålning saknas stoppas inte melatoninproduktion och kroppen fortsätter att vara i viloläge i längre perioder än den naturliga dygnsrytmen. Många människor kan därför gå i depressionstillstånd av olika grad under vinterhalvåret då det blåa ljuset saknas. Även immunförsvaret försvagas. På samma sätt drabbas fenomenet människor som tillbringar hela arbetstiden inomhus i lokaler utan eller med liten tillgång till dagsljus.

Elektriska ljuset är en otillräckligt bra ersättning för dagsljuset! Både belysningsnivåer och ljuskvalitet (spektral ljusfördelning) är otillräckliga ur biologisk hälsosynpunkt. Strålnings-intensiteten utomhus är många gånger större än inomhus. Utomhus är belysningsstyrkan under dagen varierande mellan 500 lux och 100 000 lux som motsvarar en klar, solig sommardag. Inomhus är belysningsstyrkan oftast mellan 200 till 500 lux. De allra flesta ljuskällor som vanligtvis finns tillgängliga idag utvecklats nämligen för det visuella kravet, strålningsaspekt är i huvudsak förlagt till de våglängder där de visuellt känsliga receptorerna har sin maximala absorption, det vill säga mellan 500 – 700 nm. De biologiskt verksamma receptorerna har däremot sitt absorptionsspektrum mellan 430 och 500 nm. För att åstadkomma den nivå av ljusstrålning inom detta våglängdsområde skulle vara mycket energikrävande och tillföra byggnader alltför stora värmemängder. Ljuskällor av denna typ dock existerar som till exempel LED. Detta utnyttjades förr i tiden i skolor och sjukhus för att minska spridningen av bakterier och virus, något som idag verkar vara bortglömt.

Seendet

Ljusstrålningen reflekteras från blomman som når ögat. Strålningen bryts av linsen till en bild som är upp och nedvänd samt spegelvänd. Ljusenergi som träffar syncellerna i näthinnan, omvandlas av stavarna (mycket ljuskänsliga receptorer) och tapparna (står för färgseendet) till elektriska impulser som sänds till hjärnan. Impulserna från ögats näthinna når hjärnans syncentrum. Impulserna tolkas och bearbetas av olika delar av hjärnan. Resultatet kontrolleras mot tidigare erfarenheter och minnen och fram träder bilden av blomman.

( http://www.afconsult.com/)

Människors behov av ljus

Den del av solens strålningsspektrum som når jordytan, består av ljusstrålning (ca 50 %), infrarödstrålning (IR, ca 45%) och ultraviolett (UV, ca 5%). (Nämns tidigare av Maria i delen av Ljusets våglängd och frekvens).

Ljuset eller ljusstrålning behövs inte enbart för seendet men som sagt tidigare har en avgörande betydelse för vår existens. Homo sapiens har under årmiljonerna utvecklats i en dagsljusmiljö där ljusets växlingar styrt vår tillvaro och utveckling. Detta gäller inte bara synsinnet men också andra biologiska funktioner i kroppen. Dygnrytm, behovet av sömn och vakenhet styrs av ljusets växlingar. Kroppens förmåga att uppta D – vitamin, dess metabolism och dess immunförsvar styrs också av ljuset och möjligen också av andra förhållanden som vi ännu inte tagit reda på.

Vi upplever solstrålningens olika strålningsslag på olika sätt. Infraröd strålning absorberas i huden där det finns celler eller receptorer som registrerar detta som värmestrålning. När känslan av värmen blir för stor ger hjärnan signaler att reglera kroppstemperaturen genom att hudens porer öppnas och man börjar svettas. För upplevelser av UV – strålning saknar människor receptorer - så långt man vet. Däremot upplevs en alltför stor dos av UV – strålning i efterhand som hudrodnad och eventuellt sveda och illamående. Ljusstrålningen absorberas mindre i huden än både UV – och IR – strålning. De ljuskänsliga cellerna eller receptorerna sitter alla i ögat och fungerar på olika sätt beroende på om de har en biologisk eller en visuell funktion. Vi har alltså i ögat två separata ljuskänsliga receptorsystem – ett för seendet och ett för de biologiska processerna.

(www.afconsult.com)

Hur ser vi färger?

Jag har tidigare i bloggen tagit upp om hur ljuset reflekteras på olika ytor och hur ljuset bryts. Jag tänkte fortsätta men gå in mer på ljusets funktion för hur vi ser färger. Eva pratade i ett tidigare inlägg om varför växter är gröna och jag tänkte fortsätta i den banan men också prata om ögats funktion. Ögat har två typer av synceller på näthinnan. De kallas tappar och stavar. Hade inte vi haft stavarna hade vi inte kunnat se färger alls. Med tapparna kan vi uppfatta färger och det finns mest tappar i den del av näthinnan som kallas gula fläcken. När ljusets återspeglas från det som vi riktar blicken mot eller fokuserar på, faller på gula fläcken.

Som vi redan vet har ljus av olika färg olika våglängd och det finns tre olika typer av tappar: de som bäst kan uppta (absorbera) ljus av våglängderna 445-450nm (violett), de som bäst upptar ljus av våglängderna 525-535nm (grönt) och de som bäst upptar ljus av våglängderna 555-570nm (gult). De olika tapparna kan "se" olika färger på grund av att de innehåller olika pigment, molekyler som ändras när de träffas av ljus. Men då dök frågan upp i mitt huvud: fastän vi bara har tre tappar så kan vi ändå se fler färger än grönt, blått och gult. Hur kommer det sig?

Jo, då har jag lärt mig följande att anledningen till att vi kan se fler färger är:

• att det kan komma in ljus av mer än en våglängd samtidigt i ögat. Om ljus av två våglängder blandas ser vi inte två färger utan en ny färg och när
• många tappar skickar nervimpulser till hjärnan samtidigt tolkar hjärnan det som en färg. Hjärnan sammanför alla nervimpulser från ögat till en helhet och tolkar informationen

Fotosyntes i undervisnings sammanhang

Inspiration och tips till att på ett enkelt sätt resonera med barnen om vad som sker i fotosyntesen och vattnets kretslopp, dessa två ganska komplexa och abstrakta processer, hittade jag på lektion.se. Innehåller bra utvärderingsfrågor som skulle kunna ställas till barnen för att få feedback på deras kunskaper. Jag uppskattar att dessa kan vara lämpliga både för förskolebarn samt lågstadieelever.

Naturskolebladet (Nr 64:2007) visar på ett annat sätt hur fotosyntesen kan förklaras till barnen. Man kan använda liknelsen med kocken Klorofyll:
”I varje blad finns det en kock som lagar mat med ingredienserna vatten och luft (koldioxid) på sin spis solen. Maten han lagar är olika orters socker. Kocken får rester över i köket som slängs ut igen och det är syret. På hösten så stänger köket när alla bladen ramlar av. ”
Man kan spela teater för de yngsta barnen och låta möta kocken Klorofyll i skogen eller på ängen bland alla växterna. Barnen kan få smaka på olika sorters socker som kocken har lagat, till exempel strösocker eller skivade morrötter. De äldre eleverna kan göra egna teaterpjäser om kocken Klorofyll och fotosyntesen. På ”you tube” finns en film om fotosyntesen som gjordes av en skolpojke (http://www.youtube.com/watch?v=6b4sDPN8tWo).

Genom att odla och göra odlingsförsök kan elever skapa förståelse för att ljus är viktigt fär växterna. Elever kommer ofta med förslag att en växt behöver vatten, jord och näring för att leva, men glömmer ofta det viktigaste, ljuset! Man kan ställa någon planta på ett ställe utan ljus och en annan på fönsterbänken. Båda får de andra behoven tillfredställa på samma sätt. Man kan också göra slutna kretslopp genom att odla växter i en stor glasburk med tätt lock. Det går bra att använda sig av gräsmattan, täcka en bit med en mörksopsäck och se vad som har hänt efter några veckor med gräset. Man kan skapa konstverk om man klipper till figurer i sopsäcken.
(www.naturskolan.lund.se)

En mycket fin bok om växtligheten, dess livsprocesser och varför är växter så viktiga för människor och djur, hittade jag i mitt barns bokhylla - ”Fantastiska växter”. Den kan klassificeras som en bilderbok med kompletterande faktatext. Underbara bilder bjuder på att ställa många nyfikna frågor hos barnen. Boken behandlar områden som ”Så fungerar växterna, växtriket, vegetationstyper och växter och människor”.
(Bra böcker, 1995, Fantastiska växter.)

Varför är växter gröna?

Det är inte alla delar av ljusspektret som tillgodogörs eller absorberas av växterna, utan främst den blå och röda delen. Den gröna delen av ljusspektrum tillgodogörs inte utan reflekteras av klorofyllet. Som en följd av detta upplever vi växter som gröna. När klorofyllet försvunnit blir bladen bruna och halmstrået bruna. Eftersom människan utvecklats i en miljö där vegetationen varit dominerande, har ögat sin största visuella känslighet för den gröna delen av ljusspektrum. Känsligheten avtar kraftigt mot de båda ändarna av ljusspektrum där ljusets upplev som blått respektive rött.

(http://www.afconsult.com/)

Intervjun

Jag ställde vår intervjufråga fredagen den 12 mars i helklass(fick ta ca 10-15 min av en lektion).
Frågan löd: Varför tror ni att man kan se sig själv i spegeln?

Dessa var svaren:

• Vatten i spegeln
• Ögon
• Putsad spegel
• Slipad spegel
• Sand
• Svart skiva på baksidan
• En glasruta på spegeln
• En färg under glaset
• Solen
• Ljuset
• Eld
• Lampor
• Vinklar

Eleverna blev lite ställd från början och frågade mig om jag hade svaret, jag svarade dem att jag inte visste och att jag ville ha reda på deras åsikt och tankar utifrån frågan. De tyckte det var en svår fråga och svaren kom efter lite olika betänketider.

Ljus som partikel = sant???

Jag har i ett tidigare inlägg pratat om ljus som en vågrörelse och att då börja prata om ljus som partiklar kan i vissa sammanhang verka som en motpol eller motsägelse till tidigare kunskap. Men i sanning så visar ljus både på partikelliknande egenskaper såsom det visar vågegenskaper.

Dock när det talas om ljuspartiklar handlar det om fotoner. En foton är en så kallad utbytespartikel(kallas också för ljuskvantum) som förmedlar den elektromagnetiska kraften som finns mellan partiklar med elektrisk laddning, med andra ord energi.

Fotonernas energi ökar när våglängden minskar. ett exempel på detta är UV-strålningen, UV-fotonerna är mer energirika än fotonerna i det synliga våglängdsområdet. Det är detta som gör UV-strålningen till farlig och som gör att vi måste vara försiktiga och skydda oss i solljuset.

Ett intressant fakta när det gäller fotoner(ljuspartiklar) så används dessa för att driva rymdfarkoster framåt. Tydligen är denna så kallade fotondrift nödvändig för att komma upp i höga hastigheter.


Referens:
Hobson, A. (2007). Physics, concept & connections. (fourth edition).
Persson, J. (2007). Vågrörelselära, akustik och optik. Poland: Studentlitteratur.
Bonniers Uppslagsbok (2009)
www.smhi.se/kunskapsbanken/meteorologi/uv-stralning-1.3849

Fotosyntes i förhållande mot cellandning och förbränning

Fotosyntesen: Koldioxid + vatten + solljus = Kolhydrat (druvsocker) + syre

På natten står fotosyntesen still eftersom det inte finns något solljus, men cellerna fortsätter att jobba.

Växter behöver koldioxid för fotosyntesen och djur och människor andas ut koldioxid genom cellandning. I våra celler sker fotosyntesen baklänges. Om man istället eldar trä kommer också koldioxid, vatten och energi att frigöras. Detta sker enligt samma reaktion som vid cellandning, men det finns en skillnad, förbränningsreaktionen kan ske först efter att antändningstemperaturen på trä har uppnåtts. Denna är 300˚C. Cellandningsreaktion sker hos människan vid bara 37 ˚C. Detta eftersom det i kroppen finns ämnen som sänker aktiveringsenergi från 300˚C till 37 ˚C. Cellandningsreaktionen kontrolleras av kroppen.

Vi behöver alltså ha en balans mellan växter och djur för att få rätt balans mellan syre och koldioxid i luften. Man brukar säga till exempel att ett stort träd bildar syre för cirka fem personer. Överskott av koldioxid, som vi människor har orsakat med att förbränna fossila växter och djur, det vill säga olja, kol och naturgas som normalt inte ingår i kolets kretslopp och som levande växter inte har kapacitet att tar upp, bidra till växthuseffekten. Regnskogar och andra skogar huggs ner, skogsskövling leder till att mindre koldioxid kan bindas i växtligheten. Ett överskott av växthusgaser uppstår också från jordbrukets utsläpp av metan. Detta gör att växthuseffekten förstärks och temperaturen ökar som i ett växthus.

Vad är växthuseffekten?
Solens kortvågiga ljusstrålar passerar i stort sett genom växthusgaserna (vattenånga, koldioxid och metan) i atmosfären. Jordytan värms upp och reflekterar i sin tur ut värmestrålning (långvågig strålning), men den hindras av växthusgaserna och en del av värmen strålas tillbaka till jorden. Jorden hålls varmare tack vare växthuseffekten, utan en naturlig växthuseffekt skulle medeltemperatur på jorden vara -18˚C.
(www. human – academy.com)
(www. planetraddarna.se)

Planeträddarna är ett frågespel om energi och värme som barnen spelar on-line och kan vara ett utmärkt komplement till naturvetenskapligt undervisning i skolan. Denna innehåller även en gästbok där barnen kan skriva in kommentarer, funderingar kring framtidens frågor som är högaktuella idag, klimat, miljö och energi. De kan även lämna in tips på vad man kan göra själv eller i skolan. Dessa samlas och publiceras under Livs tips. Ni kan provspela och se…

Ljusets hastighet

Ljusets hastighet anses vara den högsta hastigheten som kan förekomma i universum enligt Einsteins relativitetsteori. Denna hastighet räknas mest i vakuum.

Galileo Galilei som levde mellan 1564 och 1642 var den tidigaste kända naturvetenskaps forskare som föreslog att ljuset hade en hastighet. Han gjorde experiment för att ta reda på hastigheten men lyckades inte få något trovärdigt resultat. Hans experiment gick ut på att han och en assistent skickade ljussignaler till varandra i mörkret med lyktor, den ene skickade först och när den andre mottog skickade han en signal som svar.

Den förste som lyckades mäta hastigheten med ett trovärdigt resultat var den danske astronomen Ole Römer 1676. Han studerade Jupiters måne Io:s förmörkelse. Vid denna tid hade man kunskap om himlakropparnas banor och hastigheter och utifrån kunde han räkna ut hur länge förmörkelsen skulle pågå, men hans uträkning stämde inte och utifrån detta kunde han räkna ut ett resultat på ljusets hastighet det blev ca 200 000 000 m/s. Men man visste inte hela avståndet till Jupiter vilket gjorde att värdet inte kunde bli exakt.

Ett flertal har sedan försökt att få ett mer exakt resultat och 1983 bestämdes den nuvarande definitionen av ljusets hastighet och det i vakuum.

Man anser alltså att ljusets hastighet i vakuum är 299 792 458 m/s, detta kan också i många böcker och texter avrundas upp till 300 000 000 m/s.

I materia däremot finns det molekyler och atomer som antingen hindrar ljuset eller växelverkar med ljuset, detta gör att hastigheten i materia är långsammare. När man utifrån detta talar om hastighetsskillnaden mellan ljusets framfart i vakuum och materia används begreppet brytningsindex (n), denna räknas ut genom ljusets hastighet i vakuum (c) delat på ljusets hastighet i materia (v). c/v=n

Både för oss i denna uppgift och i allmänhet kan det vara lite intressant att veta ljusets hastighet i olika material och när man talar om detta utgår man alltid från ljusets hastighet i vakuum 299 792 458 m/s, för att förenkla detta kan vi säga att ljusets hastighet i vakuum är c. Brytningsindexen brukar betecknas som n.

Här nedan ställer jag upp en liten tabell med material och ljusets hastighet genom materialet (c) samt brytningsindexen/hastighetsskillnaden mellan vakuum och material (n)

• Luft - 0.997c - 1,0003n
• Vatten - 0,75 - 1,33n
• Glas - 0,56c-0,71c - 1,4n-1,8n
• Diamant - 0,42c - 2,4n
• Kisel - 0,29c - 3,5n

Som ni ser kan hastigheten och index variera när det gäller glas, detta beror ofta på att det handlar om olika sorters glas men det kan också bero på ljusets våglängd och detta kallas för dispersion.

För att tydliggöra ljusets hastighet kan vi mäta utifrån längdavstånd också.
Sträcka(avstånd) Tid

• Rosenbad - Stockholms slott (300m) 1 miljondels sekund = 1 mikrosekund
• Uppsala - Södertälje (100km) 0,3 tusendels sekunder = 0,3 millisekunder
• 7,5 varv runt jorden (ca 300 000 km) 1 sekund
• Månen - Jorden (380 000km) 1,3 sekunder
• Solen - Jorden 8 minuter och 19 sekunder

Referenser
Persson, J. (2007). Vågrörelselära, akustik och optik. Poland: Studentlitteratur.
Sobel, M I. (1987). Light. The University of Chicago Press.
Wikipedia (10.03.13)

Spegel som ett fenomen i vardag

I små barns vardag är spegel något väldigt fascinerande och de kan undersöka sin egen spegelbild länge. Detta kunde jag observera under mina två barns uppväxt. Om man tittar på små barns leksaker så ofta förekommer spegel som en del av dessa. Spegel är ett utmärkt hjälpmedel i små barns upptäckandet av sin egen identitet som många förskolor har i åtanke.

Spegel som en vardags fenomen är dock inte självklar för att förstå sig på även hos många vuxna. Det blir därför spännande att undersöka barns /elevers tankar om spegel som fenomen utifrån ett naturvetenskapligt perspektiv. Frågan vi bestämde vi oss att ställa till barnen och elever i förskolan och skolan under våra intervjuer kommer att blir:

"Varför tror ni att man kan se sig själv i spegeln?"

Ljus teori och spegel - ett historiskt perspektiv

Carlsson och Nicander (2005) i sitt Slutrapport Bildgivande System (Malmö Högskola, TEKNIK & SAMHÄLLE ) behandlar delvis områden ljus och spegelns egenskaper utifrån ett historiskt perspektiv.

Redan under 1600-talet utvecklades två olika teorier som skulle förklara hur ljus var uppbyggt. Det vill säga om ljuset var en våg- eller partikelrörelse. Isaac Newton teori var att ljus var en partikelrörelse, men enligt hans beräkningar skulle ljus gå fortare i vatten än i luft, vilket inte stämmer. Men 1802 redovisade Thomas Young sina försök och Newtons partikelteori övergavs och ljus förklarades som en vågrörelse. 1850 visades även att ljushastigheten var mindre i vatten än i luft av Foucault och partikelteorin föll i glömska.

Christian Huygens var den första som framgångsrikt kunde utnyttja vågteorin. Han kunde förklara hur en vågs utseende förändrades i tiden. Denna förklaring kallas Huygens princip. Genom att använda Huygens princip kan man visa att vinkeln mellan gränsytan och vågfronterna är samma som vinkeln mellan strålen och normalen (brytningslagen). Detta samband är en förklaring till varför ljus bryts vid en övergång mellan olika material.

Speglar har funnits redan på de gamla egyptiernas tid, men på 1500-talet började man tillverka glasspeglar i Venedig, genom att man belade glasskivor med tenn eller amalgan på baksidan. Nuförtiden är det framsidan på glaset som poleras och beläggs med ett metallskikt.

....När man funderar om de olika tidspunkterna så verkar det att speglar tillverkades tidigare än teorin om ljus gjorde sitt genombrott....

Handledning 11 mars 2010

Dagens handledare var Stellan.

Dagens handledning behandlade den biologiska aspekten av ljus och fokuset låg på fotosyntesen.

Det är inte enbart växter som har fotosyntes även alger, lavar(alg + svamp = lav) och blågröna bakterier har det. Och för att fotosyntes ska uppkomma krävs klorofyll.

Genom fotosyntesen omvandlas koldioxid och vatten till druvsocker och syre.
Koldioxid + vatten (H2O) [solenergi, klorofyll] >>> druvsocker + syre

Även trädens egna lilla "kretslopp" behandlades. Vattnet sugs upp genom rötterna och transporteras upp till övriga delar genom xylemen, medans druvsockret som produceras i bladen via fotosyntesen transporteras ner genom floemen.

Algzoneringen nämndes också.
---------- Vatten yta

• Gröna alger -------- Rött ljus
  
• Bruna alger --------
• Röda alger ---------Blått ljus
  

(algsorterna är skrivna i den ordning från vattenytan de existerar och ljuset dit det når)


Tankar som kom upp hos oss under detta tillfälle.

• Varför finns växthus?
• Fotosyntesen berör inte bara växter.
• för att liv ska existera krävs vatten, syre och kol.
  

Ljusets färger

Det var förra helgen, närmare bestämt under lördag förmiddag då jag var på väg ut med min flickvän som jag upptäckte en sak som jag var tvungen att fotografera.

Här har det skett en brytningspunkt någonstans och min gissning var från fönstret i vardagsrummet. Då tänker nog ni, det kan väl inte bli så tydlig uppdelning av ljusets färger bara av att ljuset går igenom fönstret. Nej, det kan det inte bli och det hade inte regnat heller för den delen. Men vi hade persiennerna neddragna och jag tror det var anledningen till att det vita ljuset från solen delades upp till ett spektrum av olika färger. Det vill säga man får de synliga färgerna uppdelade. Ärligt talat så blev jag helt tagen! För mig har nog inte solljusets färger uppenbarat sig så tydligt för mig förut och jag tyckte det var fascinerande.

Att det vita ljuset bildar ett spektrum av olika färger beror på att ljuset har olika våglängder. Ordet våglängd betyder avståndet mellan två vågtoppar i en vågrörelse. Det vita ljuset som vi kan skåda är en kombination av alla färger (våglängder)

Ljusets frekvens och våglängd

När vi talar om ljus så tänker många på solen och solstrålar, vilket indikerar på att ljuset kan tolkas som strålar. Men sanningen är den att ljuset inte kan behandlas enbart som strålar vilket det görs i den geometriska optiken. Vissa anser att det överhuvudtaget inte ska behandlas på detta sätt. Varför???

Jo det är nämligen så att ljuset uppvisar tydliga vågegenskaper och detta i sin tur gör att ljuset kan klassas som en sorts elektromagnetisk strålning.

Jag ska utifrån denna vetskap förklara lite om den fysikaliska optiken där ljuset behandlas behandlas som vågrörelser i detta inlägg.

Ljus är dock inte den enda elektromagnetiska strålningen utan en del i det elektromagnetiska spektret då all strålning av denna sort har samma fysikaliska bakgrund. Den olika strålningarna karakteriseras genom våglängd, frekvens och fotonenergi. Frekvens är ett mycket använt sätt att läsa ut vilken strålning som man har att göra med, men all strålning kan inte klassas in med bara frekvensen och då tar man hjälp av de två övriga begreppen.

Det finns ett flertal strålningar i det elektromagnetiska spektret men jag kommer endast gå in lite mer på 3 av dem som jag anser behandla området ljus, osynligt som synligt. Dessa är Infrarött, Synligt ljus och Ultraviolett.

Infrarött
Infraröd strålning brukar också refereras som värmestrålning och alla objekt som har en temperatur har Infraröd strålning. denna strålning har en frekvens på mellan ca 10 upphöjt 11 Hz och 10 upphöjt 14 Hz (Ni får ursäkta men jag får inte till det att 11 och 14 ska vara upphöjda bakom 10, så därför skrev jag det på detta vis istället), men man brukar oftare karakterisera Infrarött utifrån våglängden som är på ca 780 nm till 1 mm.

Infrarött kan även delas in i undergrupper, dessa är:

• NIR - Near Infrared, våglängd 780 - 3000nm
• MIR - Intermediate Infrared, våglängd 300 - 6000nm
• FIR - Far Infrared, våglängd 6000nm - 15000nm
• EIR - Extreme Infrared, våglängd 15000nm - 1mm

Som jag nämnde tidigare så utstrålas Infrarött från alla tempererade objekt, vilket inkluderar levande varelser så som människan. Människans maximum på strålningskurvan kallas för svartkroppsstrålning (37 grader Celsius) och ligger på runt ca 10000 nm. Men även om vi utstrålar Infrarött är det inte lika lätt att känna av denna strålning på annat sätt än som värmeupplevelser på huden.

Skallerormar däremot är en av de djurarter som har särskilda känselorgan som är speciellt känsliga för Infrarött.

Synligt Ljus
Synligt ljus kallas ochså för det optiska området och är det som vi kallar ljus i vardagsspråk. Våglängden för synligt ljus sträcker sig från ca 780nm till 390nm, men det finns inga direkta fasta gränser.

Även det Synliga ljuset delas upp i undergrupper och dessa är mer kända som färger, detta har sitt ursprung i Newtons arbeten. Men till skillnad från Newton anser dagens forskning att det handlar om 6 färger istället för 7 som Newton listade. Tydligen anses den 7:e färgen bara vara tillagd av numerologiska skäl.

Varje färg har sitt eget våglängdsspann:

• Rött 780 - 622nm
• Orange 622 - 597nm
• Gult 597 - 577nm
• Grönt 577 - 492nm
• Blått 492 - 455nm
• Violett 455 - 390nm

Ultraviolett
Direkt efter området med synligt ljus kommer området med den Ultravioletta strålningen, detta område omfattar våglängden 390nm - 1mm. den Ultravioletta strålningen karakteriseras ofta genom fotonenergi.

Ultraviolett strålning är så energirik att den agerar skadligt på biologiskt material som till exempel hud mm. Men på grund av detta kan Ultreviolett användas som steriliserings redskap.

Ultraviolett kan liksom Infrarött och Synligt ljus delas in i undergrupper:

• NUV; När-UV, 390nm - 200nm
• FUV / VUV; Fjärr-/ Vakum-UV, 200nm -10nm
• EUV; Extrem-UV, 31nm -1nm

FUV och EUV överlappar varandra på våglängden till viss del och detta beror på att luften är ogenomsynlig för kortare våglängder.

NUV kan delas in i 3 ytterligare kategorier:

• UVA, 390nm -315nm
• UVB, 315nm - 280nm
• UVC, 280nm - ...

Dessa våglängder ingår i strålningen från solen, men UVC når aldrig jordytan då det inte kan tränga igenom jordens skyddande ozonskikt. Däremot så når både UVA- och UVB- strålningen jordytan, därför är det viktigt det solskydd man använder skyddar mot båda.

En viktig sak att tänka på för solarieanvändare är att solarielysrören producerar relativt mycket UVB-strålning.

När det gäller UVB-strålning är den skadlig för hud och ögon, men den har även positiva egenskaper såsom att den hjälper till att producera Vitamin D i huden.

Begreppsförklaring
Frekvens är ett mätningsbegrepp som mäter antalet repeterande av en händelse inom ett givet tidsintervall. till exempel när det handlar om ljus blir antalet cykler av den repeterande vågformen per sekund. Frekvens mäts i Hertz (Hz). Hastigheten dividerat med våglängden producerar Frekvensen.

Våglängd är avståndet mellan repeterande delar av ett mönster.

Fotonenergi är det elektromagnetiska fältets energikvantum. (detta handlar om energi som frigöres när elektroner frigörs)

nanometer är ett längdmått, 1nm = 0,000 000 001m


Referenser:
Persson, J. (2007). Vågrörelselära, akustik och optik. Poland: Studentlitteratur
Wikipedia

Fotosyntesen sker i växternas blad

Om man tittar på gröna växters blad genom ett förstorningsglas så ser man små hål, dessa kallas för klyvöppningar. Dessa klyvöppningar ligger på undersidan av bladen och de öppnas och stängs. In kommer koldioxid och ut syrgas. Även överflödigt vatten som växten tar upp från marken via sina rötter vädras ut genom klyvöppningarna.

Behöver en växt något mer än vatten, solsken och koldioxod för att växa? Svaret är ja. Växten behöver även vissa näringsämnen som tas upp genom markvattnet. Dessa närningsämnen kan vara fosfat och nitrat. Även vissa joner kan vara bra.

(www.human-academy.com)

Fotosyntesens (assimileringens) under

Växternas värld
Förutsättning för att djur och människor ska kunna leva på jorden är att växterna kan produceras energi med hjälp av solstrålningen. Växterna kan ha de mest varierande livssätt och samhällen med mycket olika strukturer. Växterna kan anpassa sig till de mest olika livsmiljöer och förhållanden. På jorden finns cirka 300 000 växtarter.

Fotosyntesen är världens viktigaste biologiska process. Syret som frigörs vid processen behövs av många organismer för andningen. Växternas gröna färg kommer från klorofyllkornen. Kornens hinnor innehåller stora mängder av klorofyll, som effektivt suger upp ljus. Klorofyllkornen använder solljusets strålningsenergi som drivkraft vid fotosyntesen. Fotosyntesen sker på klorofyllkornens hinnor och den består av två reaktionsserier. Vid ljusreaktionen sönderdelas vattenmolekyler till vete och syre. Samtidigt lagras strålningsenergin i kemiska föreningar som sedan utgör energikälla för den andra reaktionsserien där växten producerar glukos av luftens koldioxid. Av glukos kan växten framställa mer invecklade föreningar, t.ex. stärkelse som är viktigt reservnäring för växterna, eller andra kolhydrater. Av de ämnen som uppstår av fotosyntesens andra reaktionsserie framställer växten också proteiner och fetter.

Referens (Respons, Universum och natur, 1996)

Reflektion

Ljus eller andra vågrörelser som t.ex. ljud återkastas från en yta, ett s.k. gränsskikt. Om den infallande och utgående strålen bildar lika stora vinklar med gränsytans normal och alla tre ligger i ett plan ("speglingslagen") bildas en klar bild av reflektionen. Men om den utgående reflektionen är diffus (oregelbunden) sprids ljuset i andra riktningar som följd av speglingsytans struktur och bildar en oklar reflektion. (100304, NE).

Diffus reflektion & klar reflektion

Spegelns egenskaper (klar reflektion)

Det vanligaste förekommande exemplet när man pratar om ljusets reflektion i förhållande till klara ytor är spegeln (spegling). När ljusvågorna träffar spegeln (infallsvinkeln P), som på bilden ovan, sker det en klar brytning, ett s.k. brytningsindex (NE). Varför reflektionen av ljuset på ytan av spegeln blir så klar är för att ojämnheten mellan ytan och metallen är lägre än våglängden på ljuset. Skulle däremot våglängden på ljuset vara högre än spegeln skulle bilden av dig själv bli diffus (oklar). Sammanfattningsvis utifrån bilden kan vi se att P (infallsvinkeln) är lika stor som O (reflektionsvinkeln) och brytningen bildar en klar ljusreflektion.

Diffus reflektion

Ljuset reflekteras i alla tänkbara vinklar på grund av små ojämnheter i ytan. Detta gäller alla matta ytor som inte är svarta. (se bilden ovan).

Ljusets färger och reflektion

Det vi till vardags ser och upplever i vår värld kan vi tacka ljuset för. "Nästan allt ljus som synd på jorden kommer från solen. I solens inre pågår ständiga kärnreaktioner som påminner om dem som försiggår i kärnkraftverk" (Härstedt, 1981, s. 38). Solens kärnreaktioner resulterar till att det uppstår strålning och en del av den strålningen påverkar livet på jorden.

Det vi upplever i världen har färg. Vad kan det bero på att vi uppfattar ljuset som olika färger? Jo, det beror på att allt vi ser eller kan uppfatta reflekterar ljus från en ljuskälla och studsar till våra ögon och hjärnan registrerar det vi ser som olika nyanser eller färger. Uppfattar vi färgen vit så innebär det en sammanblandning av rött, gult, grönt, blått, violett och ännu fler färger. Och när ljusets alla färger träffar något föremål reflekteras ljuset på föremålet och vi uppfattar en eller en blandning av färger. När ljusets alla färger reflekteras från ett föremål uppfattar vi föremålet som vit. Motsatsen till det är när ett föremål suger åt sig allt ljus och återger inte någon reflektion, då uppfattar vi föremålet som svart.

En del föremål "suger åt sig" färgen bättre än andra. Om ett föremål t.ex. tycker om rött och gult, behåller de bara rött och gult och kastar tillbaka blått. Så lyser man med vitt ljus på ett sådant föremål, sorterar atomerna i föremålet upp färgerna i ljuset, eftersom vitt är en blandning av många färger och behåller det röda och gula. Det blåa ljuset som skickas ut igen gör att vi tycker att föremålet är blått.

Referenser

Härstedt, J. (1981) Materia och energi. Liber Läromedel: Stockholm

Nationalencyklopedin (100304) Reflexion

Från molekyler till celler och cellgrupper

De första organismerna fick antagligen sin energi direkt från ATP – molekylerna som uppstod i uratmosfären. Nästa steg i utvecklingen var s.k. kemoheterotrofer som fick sin energi från glukos. Sedan utvecklades s.k. fotoautrofiska bakterier som kunde binda solljus och producera socker av koldioxid och vätesulfid eller vatten. I samband med assimilering frigavs syre och på det sättet uppstod så småningom den atmosfären som finns idag. Den här utvecklingen tog ungefär 1,5 miljarder år. När det började samlas syre i atmosfären utvecklades eukariotiska celler: grönalger och encelliga djur som åt grönalger. I nästa utvecklingsskede började cellerna bilda grupper. Det ledde till uppkomsten av flercelliga organismer. Cellgruppernas delar bildade vävnader med specifika uppgifter.

ATP – molekylerna eller adenosintrifosfat är en nukleotids om spelar en central roll i cellens energihantering. ATP används för att driva kemiska processer i cellen som inte kan ske spontant, på grund av att de är energikrävande.

Man indelar alla organismer i två grupper:

1. Autotrofa organismer - kallas biosfärens producenter

2. Heterotrofa organismer - kallas biosfärens konsumenter
Kemoheterotrofer är största delen av alla heterotrofa organismer, människan inberäknad. De är beroende av den kemiska energi som producerats av autotroferna. Heterotroferna använder organiska föreningar som energikälla och som utgångsmaterial för sina biosyntetiska reaktioner. Autotroferna använder enbart luftens koldioxid som oorganisk kolkälla. Som utgångsmaterial vid syntesen av organiska föreningar behöver autotroferna dessutom vatten och olika mineraler från jordmånen. Växterna är fotoautotrofa organismer. De omvandlar ljusets energi till kemisk energi i samband med fotosyntes av organiska föreningar.

Assimilering kallas också för fotosyntes.





Växtcellen påminner mycket om djurcellen, men skiljer sig bl.a. från den att den innehåller klorofyllkorn med pigment som binder solljus, s.k. klorofyl. Klorofyllkornen kan dela sig självständigt.

Livet uppstod ur livlös materia

I universum finns det sannolikt minst 100 miljoner planeter som har gynnsamma förhållanden för liv.

Livet på jorden, de första DNA-molekylerna, uppstod ur livlös materia för över tre miljarder år sedan. Både atmosfärens sammansättning och jordens temperatur var gynnsamma för att liv skulle uppstå. I atmosfären fanns kväve, väte, ammoniak, metan, vätesulfid och vattenånga, men inte syre. När liv på jorden uppstod samlades aminosyror, glukos och nukleinsyror i havsvattnet eftersom det inte fanns bakterier som kunde bryta ner dem. Efter en tid började vissa molekyler producera liknande molekyler – ”levande” molekyler har fötts. Man har lyckats skapa liknande föreningar genom att ultraviolett strålning genomstråla en gasblandning som motsvarar uratmosfären, eller genom att leda elektricitet i gasblandning. I naturen kan inte liv längre uppkomma på det här sättet, eftersom de organiska föreningarna skulle oxideras.

Aminosyror är en av de centrala föreningarna i den levande naturen. Man känner till 26 enkla aminosyror. Organismerna skapar aminosyror genom att bryta ner proteiner med hjälp av vatten.

Glukos är ett av de viktigaste kolhydraterna och används som energikälla av djur och växter. Beteckningen druvsocker kommer av att den förekommer i vindruvor , där den dock inte är den enda sockerarten. Druvsocker skapas genom fotosyntes.

Nukleinsyror är molekyler som i cellen lagrar de genetiska uppgifterna och överför dem, och upprätthåller genetiskt styrda funktioner.

Oxidering är en reaktion där en atom tar emot elektroner. Oxidering är bland annat brand och förmultning. För att oxideringen ske måste det finnas ett annat ämne som kan ta emot elektroner. En motsatt reaktion till oxidering är reducering som är en reaktion där en atom tar emot elektroner.

Proteiner är komplexa organiska ämnen med hög molekylvikt. Tillsammans med polysackarider, fetter, och nukeinsyror utgör proteinerna huvudbeståndsdelen i allt levande.

Idag uppstår liv bara ur andra levande organismer. Levande organismer kan föröka sig och överföra sin arvmassa till följande generationer. Alla organismers grundstruktur består av en cell, förutom virus och viroider som befinner sig på gränsen mellan den levande och den livslösa naturen. Virusen kan bara utvecklas inne i andra organismers celler, eftersom virus saknar förmåga att bygga upp protein. Viroider är mindre än virus och orsakar många olika växtsjukdomar. Levande organismer använder energi för att motstå yttre fysikaliska krafter, medan livslösa ting helt och hållet är utlämnade åt fysikens lagar.

(Respons, Universum och natur, 1996)

Seminariet mål, bedömning och utvärdering / 010310

Seminariet var från första början svävande kring vad vi skulle prata om. Det blev så för att vi kände att instruktionerna till seminariet var otydliga.

Vi började med att diskuterade runt summativ och formativ bedömning och vad dessa innebär för oss lärare i tidiga åldrar. På vilken sätt används summativ bedömning i förskolan/ lågstadiet? Utifrån våra erfarenheter kom vi fram till att summativ bedömning kan vara förberedande till ett utvecklingssamtal samt de skriftliga omdömena. Andersson (2008) skriver att formativ bedömning/utvärdering ger vägledning till hur fortsatt undervisning ska formas. Vi själva anser att den formativa bedömningen påverkar elevers kunskapsutveckling och lärares undervisning ömsesidigt.

På vilket sätt ska man som lärare arbeta och eventuellt förbättra den formativa bedömningen i verksamheten? Det är svårt att ta en direkt ställning som studenter, anser vi. Det känns att erfarenheter i klassrummet blir i första hand utgångspunkter till bedömningsarbetet och tankar runt förbättring. Vi pratade om att metoden som en lärare kan knyta an till formativ bedömning är att arbeta med t.ex. portfolio då progression i elevers kunskapsutveckling dokumenteras samt elevers egen lärandet synliggörs. Vi pratade om hur en lärares dokumentation ska se ut för att den formativa bedömningen fyller sin funktion. Här insåg vi vikten att elevperspektivet på innehåll/inlärning måste iakttas samt att undervisningen anpassas till elevers strategier till att erövra ny kunskap.

En annan reflektion som vi fick under förmiddagens föreläsningar behandlade ovan beskriven problematik. Vi insåg här hur samarbetet mellan förskola och skola kan ske med att bryta ner de övergripande målen till den aktuella årskursen samt hur en kontinuerlig progression i måluppfyllelse kan synliggöras för alla lärare på vägen.

I sammanhanget diskuterade vi även om åtgärdsprogram och IUP i anknytning till hur målen ska uppnås hos alla elever och hur bedömningen påverkar arbete med dessa.