Fizyka

Wiązka zadań

Widzenie kolorów

Drukuj

Sugerowane przeznaczenie Praca na lekcji, Sprawdzian

Zadanie

Gdy dany nieprzezroczysty przedmiot oświetlimy światłem białym, będącym mieszaniną promieniowania o różnej długości fali, część światła zostaje pochłonięta (zaabsorbowana), a część odbita. Odbite promieniowanie odpowiada za barwę przedmiotu. Przedmiot odbijający wszystkie barwy będzie w świetle białym - biały, a przedmiot pochłaniający wszystkie barwy – czarny.

Dla czterech przedmiotów o różnych barwach zbadano zakres długości fali pochłoniętego światła.

Badany przedmiot Zakres długości fali zaabsorbowanego
promieniowania [nm]
żółta nakrętka 400-450
czerwona serwetka 400-610
niebieski koc 500-700
zielony kubek 400-450, 565-700

Dobierz odpowiedzi tak, by otrzymać zdanie prawdziwe.

(1)  Jeżeli zbadaną w doświadczeniu czerwoną serwetkę oświetlimy niebieskim, jednobarwnym światłem o długości fali 440nm będzie się wydawało, że ma ona kolor

`square` A. niebieski,
`square` B. czerwony,
`square` C. czarny,
`square` D. biały,

(2)  gdyż

`square` A. oświetlenie nie ma wpływu na widzianą barwę.
`square` B. praktycznie całe światło zostanie pochłonięte.
`square` C. praktycznie całe światło zostanie odbite.
`square` D. jedynie światło o tej barwie zostanie odbite.

Odpowiedź, podstawa programowa i omówienie zadania

Poprawna odpowiedź

1 – C,  

2 – B

Wymaganie ogólne

4 Posługiwanie się informacjami pochodzącymi z analizy przeczytanych tekstów (w tym popularno-naukowych).

Wymaganie szczegółowe

7.10. Fale elektromagnetyczne i optyka. Uczeń opisuje światło białe jako mieszaninę barw, a światło lasera jako światło jednobarwne
8.2. Wymagania przekrojowe. Uczeń wyodrębnia zjawisko z kontekstu, wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla wyniku doświadczenia

Komentarz

Zadanie sprawdza rozumienie ciekawego zagadnienia, jakim jest widzenie kolorów. Warto zauważyć, że pełna informacja, potrzebna uczniowi do prawidłowego rozwiązania zadania, została zawarta we wstępie: podano w nim warunki, jakie muszą być spełnione, abyśmy postrzegali przedmiot jako mający określony kolor. Jeśli niektóre długości fal zostaną odbite od przedmiotu, zobaczymy go w barwach odpowiadających długościom fal odbitych. Jeśli przedmiot oświetlimy światłem białym, to odbite zostaną wszystkie długości – przedmiot będziemy postrzegać jako biały. Jeśli światło zostanie w całości zaabsorbowane, będziemy postrzegać go jako czarny. Aby prawidłowo rozwiązać zadnie, uczeń powinien uważnie przeczytać tekst i powiązać zawarte tam informacje z danymi w tabeli.

Pierwsza część zadania sprowadza się właśnie do odczytania danych z tabeli. W zadaniu jest mowa o czerwonej serwetce, którą oświetlamy falą o długości 440 nm. Uczeń powinien zauważyć, że czerwona serwetka jest jednym z badanych przedmiotów wymienionych w tabeli. Powinien również zwrócić uwagę na fakt, że długość fali niebieskiej mieści się w przedziale długości fal całkowicie absorbowanych przez ten przedmiot. W takim razie serwetka oświetlona światłem niebieskim w całości pochłonie padające na nią promieniowanie, w wyniku czego będziemy postrzegać jej kolor jako czarny. Poprawną odpowiedzią w tej części zadania jest zatem odpowiedź C.

Druga część zadania polega na podaniu wytłumaczenia, dlaczego uczeń wybrał taką, a nie inną odpowiedź w części pierwszej. Wiemy już, że oglądana serwetka będzie się wydawać czarna. Dzieje się tak, ponieważ fala niebieska zostanie całkowicie pochłonięta. Wobec tego w tej części zadania uczeń powinien wybrać odpowiedź B.

W badaniu pilotażowym poprawnie rozwiązało to zadanie tylko 13% uczniów klasy trzeciej gimnazjum. Wydaje się rzeczą niepokojącą, że tak mały odsetek uczniów rozumie, w jaki sposób widzimy barwy. W pierwszej części zadania poprawną odpowiedź zaznaczyło 37% uczniów, ale prawie 24% uczniów zaznaczyło dystraktor A, uważając, że jeżeli oświetlimy czerwony przedmiot barwą niebieską, to będzie się on nam wydawał niebieski. Najprawdopodobniej ta grupa uczniów błędnie zinterpretowała informację podaną w pierwszej części zadania.

W drugiej części zadania poprawną odpowiedź zaznaczyło 40% badanych osób, a więc pewna grupa uczniów uznała, że w opisanej sytuacji czerwony przedmiot zaabsorbował całe promieniowanie. Jednak, jak widać po wyniku uzyskanym dla całego zadania, tylko część z nich wybierała tę odpowiedź świadomie, potrafiąc zrozumieć związek między tym faktem a obserwowaną barwą przedmiotu.

Słowa kluczowe: optyka, widzenie, barwy, absorpcja światła.


Utwór powstał w ramach projektu "Badanie jakości i efektywności oraz instytucjonalizacja zaplecza badawczego” współfinansowanego przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

"Masz uwagi do treści? Uważasz, że zawiera błąd? Napisz na bnd@ibe.edu.pl