mescoliamo le luci, mescoliamo le ombre 

materiali:

  • 3 lampadine colorate rossa, blu, verde (le più semplici da trovare in commercio sono quelle a LED)
  • 3 portalampada con cavo e spina
  • 3 cubi di legno
  • 3 fascette
  • una ciabatta
  • una parete bianca dove proiettare o un lenzuolo bianco appeso 

descrizione dell’attività

Per prima cosa costruite le vostre luci colorate. Noi abbiamo semplicemente stretto con una fascetta il portalampada ad un cubo di legno ma potete inventarvi una qualsiasi modo per posizionare comodamente le luci. In questa attività si sperimenta la mescola additiva dei colori. Si può cominciare con una domanda. Ho due torce, una fa luce blu e una fa luce gialla. Che cosa succede quando mescolo le due luci? E se ho una luce blu e una rossa?

 

Questa attività che è stata immaginata e perfezionata dall’Exploratorium è descritta estesamente anche qui. Come exhibit è presente in vari science center italiani ma si può riprodurre abbastanza facilmente anche a scuola.

E’ importante che dopo una prima fase di osservazione i ragazzi siano coinvolti in prima persona ad esempio proiettando a turno la propria ombra o quella di un oggetto scelto da loro. Nella fase finale è bello semplicemente giocare con le ombre colorate magari con della musica.

 

Per prima cosa cominciamo ad osservare:

  • di che colore è lo schermo? (le tre luci dovrebbero essere posizionate in modo che lo schermo sia bianco, se non è così è perché una delle lampade è più vicina o più lontana);
  • con tutte e tre le luci accese, quante ombre vediamo e di che colori? Quindi le ombre possono essere anche colorate? Perché le ombre allora normalmente le vediamo nere? Ti è mai successo di vedere ombre colorate? Questa sera, se hai una lucina colorata nella tua cameretta, magari blu o rossa, prova a vedere se l’ombra che proietta è veramente nera;
  • che succede se spengo una delle luci (ad esempio la blu)? quante ombre contiamo e di che colori? cambia il colore dello schermo? 
  • ripetere con le altre luci;
  • che succede se spengo due luci? come cambia il colore dello schermo? quante ombre vedo? di che colore?

   Queste sono alcune delle conclusioni a cui si può arrivare:

  • Se ci sono 3 luci vediamo 3 ombre, se ce ne sono 2 vediamo 2 ombre de ce n’è una solo un’ombra.
  • Il colore dell’ombra non è grigio ma colorato. con tutte e tre le luci accese vediamo 3 ombre e le loro intersezioni ovvero vediamo ombre: blu, rossa, verde, nera, ciano, magenta e giallo.
  • Osservazioni: “quando spegni due luci si vede un’ombra del terzo colore, ad esempio se spengo la luce rossa e la verde ottengo un’ombra blu. se si spegne una luce sola invece ottengo un’ombra di un colore misto tra le due luci accese. Spegnendo la rossa ottengo una luce che è il mix di blu e verde che è il ciano, spegnendo la verde ho il mix tra blu e rosso ovvero il magenta. Spegnendo la luce blu ho il mix tra rosso e verde che è (stranamente forse) il giallo. Se si spengono tutte le luci colorate non ci sono ombre ma se c’è un po’ di luce nella stanza l’ombra è semplicemente nera.
  • Il colore dell’ombra è l’anticolore della luce. Da qui si arriva a dire che la luce rossa più la luce verde fa una luce gialla su uno schermo bianco.

Tutte queste osservazioni non sono affatto banali ed è necessario che i ragazzi abbiano il tempo di ragionare e sperimentare lungamente.

spiegazione del processo fisico

la luce bianca è scomponibile in luci colorate, come ad esempio succede con un prisma e più luci colorate possono dare la luce bianca. Quando la luce rossa, quella verde e quella blu illuminano la parete vediamo una luce bianca questo significa che questi tre colori bastano al nostro occhio per vedere una luce bianca. Nel nostro occhio infatti ci sono 2 tipi di recettori  i coni e i bastoncelli. I bastoncelli recepiscono la quantità di luce. Se avessimo solo i bastoncelli vedremmo solo delle gradazioni di grigio. I coni sono di tre tipi e consentono invece di vedere i colori (a patto ci sia abbastanza luce). Tutti e tre i tipi di coni sono sensibili a una vasta gamma di lunghezze d’onda ma un tipo è più sensibile alle lunghezze d’onda lunghe (del nostro spettro visibile), uno alle lunghezze d’onda medie, e uno alle corte.

Con questi tre tipi di coni prossimo vedere tutte le sfumature di colore. Sarebbe un po’ come dire che con i numeri da 0 a 9 contiamo fino a quanto vogliamo. Quando una luce rossa, una luce blu, e una luce verde brillano sullo schermo, lo schermo sembra bianco perché queste tre luci colorate stimolano tutti e tre i tipi di coni nei nostri occhi, creando la sensazione di bianco. Rosso, verde e blu sono quindi chiamati primari additivi della luce.
Con queste tre luci si possono fare le ombre di sette diversi colori: blu, rosso, verde, nero, ciano, magenta e giallo bloccando diverse combinazioni di luci. Può sembrare strano che un mix di luce verde e blu siano percepiti come giallo: quello che succede è che i recettori vengono stimolati nello stesso modo dalla luce gialla e dal mix rosso verde e per questo l’occhio non li distingue.

box astronomico

Quello che osserviamo in cielo è questo tipo di mescola, che si chiama additiva e appunto somma insieme “colori” diversi che significa energie della luce diverse. Quello che spesso si fa in astrofisica è il contrario ovvero separare e selezionare le differenti componenti energetiche che vengono da uno stesso oggetto. Osservare la stessa cosa a diverse energie, anche oltre il visibile ci consente di capire tante cose.

Nel visibile l’energia è associata al colore Spesso usiamo l’idea del colore per andare oltre il visibile e coloriamo immagini in bianco e nero.