Scopriamo da cosa nascono i colori

Materiale 

  • una scatola di cartone di almeno 40 centimetri di lato;
  • una striscia di LED monocromatici oppure una lampada al sodio, ma è molto più difficile da trovare;
  • ritagli di carta di diversi colori
  • un foglio di cartoncino 
  • una puntina da disegno
  • colla
  • carta e penna

Nota. E’ molto importante la scelta della lampada, che deve essere strettamente monocromatica che significa che la luce emette ad una sola frequenza (colore). La lampada al sodio è perfetta, ma dal punto di vista pratico ha qualche difetto (è pesante e ci vogliono diversi minuti per accenderla); noi abbiamo provato anche una striscia di LED rossi (che funziona ma è un po’ meno soddisfacente).

Descrizione dell’attività

Si tratta di un gioco/esperimento il cui scopo è riflettere sulla natura dei colori, attraverso un’esperienza visiva inaspettata. E’ necessario preparare in anticipo la “macchina”, che non è altro che una grande scatola con dentro una luce monocromatica. 

Procuratevi quindi una scatola che si possa chiudere bene, in modo che entri meno luce possibile (andrà bene una scatola da imballaggio). Su un lato va aperta una finestrella di circa 10/15 centimetri di lato, che poi va coperta con una tendina scura in panno o con uno sportellino di cartone.

All’interno della scatola va inserita la striscia di LED (o la lampada) in modo che sia il meno possibile visibile dalla finestrella, ma che si possa facilmente accendere senza bisogno di estrarla dalla scatola.

Infine, sulla parete interna della scatola di fronte alla finestrella, fissate (ad esempio con una puntina da disegno) un pannello di cartoncino su cui avrete incollato dei ritagli di carta colorati (usate più colori che potete, ma è meglio che ciascun ritaglio sia di un solo colore). Ogni ritaglio va numerato, in modo che, guardando all’interno dalla finestra della scatola, il numero corrispondente sia ben visibile. Per la buona riuscita del gioco è importante che questo pannello non venga visto in anticipo, e che non sia visibile dall’esterno se non guardando dalla finestrella.

Alla fine dall’esterno dovrà vedersi solo la finestrella (coperta); la luce non dovrà filtrare.

Cominciate a chiedere ai ragazzi che cosa è il colore, e perché gli oggetti appaiono di colori diversi. Potete far notare la presenza di diversi colori nella luce solare facendo l’esempio dell’arcobaleno, ma non date troppi suggerimenti e abbondate con le domande: in genere la discussione arriva presto ad un punto morto. Nel frattempo avrete acceso la luce all’interno della scatola. A questo punto il gioco può cominciare.

Chiamate i ragazzi uno ad uno a guardare dentro la scatola. Chiedetegli di dirvi il colore di uno o due dei ritagli all’interno (meglio senza farsi sentire dai compagni), e segnate su un foglio i numeri corrispondenti e le risposte.

Quando tutti i presenti hanno guardato dentro la scatola, fate un rapido riepilogo ad alta voce dei colori che sono stati “visti”. Dovrebbe risultare un vasto campionario di grigi e marroni, oltre a qualche caso del colore della lampada all’interno. A questo punto potete tirar fuori dalla scatola il pannello con i ritagli colorati e mostrarlo a tutti. Sarà una sorpresa per tutti vedere i colori dei cartoncini!

Riprendete la discussione precedente e chiedete se dopo questa esperienza qualcuno riesce ad immaginare meglio da dove nascono i colori degli oggetti. Potete cominciare chiedendo cosa è diverso quando osserviamo i ritagli dentro la scatola rispetto a quando li osserviamo fuori.

Una volta capito il meccanismo, i bambini possono provare a riempire loro stessi la macchina mangiacolori, ad esempio con piccoli oggetti colorati o con disegni fatti da loro, e osservarne l’effetto sui diversi colori usati.

Spiegazione del processo fisico. La luce bianca (ad esempio quella emessa dal sole, o anche da una comune lampadina) è in realtà formata dalla combinazione di tanti colori diversi. Nella nostra esperienza ce ne rendiamo conto quando vediamo l’arcobaleno, che non è altro che la luce solare scomposta nei suoi colori. Gli oggetti che ci circondano assorbono alcuni di questi colori e ne riflettono altri, e sono questi ultimi che noi vediamo. Ad esempio, le foglie degli alberi riflettono il verde ma assorbono gli altri colori. Il colore di ogni oggetto, quindi, non è altro che luce riflessa: se l’oggetto viene illuminato da una luce in cui questo colore non è presente (ad esempio se abbiamo un oggetto rosso e lo illuminiamo con luce gialla) l’oggetto apparirà grigio (o comunque incolore), perché la luce viene assorbita tutta. 

Box astrofisico. I colori assorbiti e riflessi dipendono dalla struttura atomica o molecolare della sostanza che prendiamo in considerazione, in particolare dalla configurazione elettronica esterna e dall’energia (= luce) necessaria per liberare o spostare gli elettroni. Per questo sostanze diverse ci appaiono di colori diversi. I pianeti del sistema solare ci appaiono quindi di colore diverso a seconda degli elementi predominanti sulla loro superficie: le sabbie e le rocce di Marte contengono molto ossido di ferro (ruggine!), per questo sono rossastre. Urano e Nettuno invece sono blu perché contengono metano, che riflette la luce di questo colore. E la Terra? dallo spazio appare blu (l’acqua degli oceani), grigio/verde/marrone (le rocce e la vegetazione) e bianca (le nuvole, che riflettono quasi tutta la luce che le colpisce e che quindi ce la restituiscono bianca)