Costruisci una ruota di filtri colorati e scopri come i suoi colori ci permettono di rivelare diversi aspetti del nostro Universo.  

Materiali:

 

  • cartoncino un po’ pesante anche riciclato (bristol o almeno 120gr)
  • gelatine colorate (rosso, verde, blu) ritagliate in quadratini di circa 5 x 3.5cm
  • fermacampioni
  • matite colorate e carta
  • forbici e colla (o nastro adesivo)
  • immagini di Elmer  e della Nebulosa del Granchio (Tricromia, Rosso, Verde, Blu)

 

 

Descrizione dell’attività:

Taglia il cartoncino a formare due quadrati con lati di circa 12 cm. Ritaglia un’apertura rettangolare di circa 4 x 2.5 cm su uno dei quadrati di cartoncino, come mostrato in figura. Posiziona il quadrato che hai appena ritagliato sull’altro. Con una matita disegna i contorni dell’apertura rettangolare. Ruota il quadrato di 90 gradi e disegna i contorni di nuovo. Ripeti questa operazione ancora due volte. Ora hai disegnato, sul cartoncino inferiore, quattro rettangoli. Ritagliali, in modo da bucare il cartoncino inferiore. Incolla tre pezzetti di gelatina rossa, verde, e blu per coprire tre dei rettangoli che hai appena ritagliato.

Buca i due cartoncini al centro e uniscili con un fermacampioni. Ecco la ruota dei filtri, che per semplicità abbiamo fatto quadrata ma che può essere di qualsiasi forma (ad esempio circolare o con un’altra forma a tua scelta).

Consegna a ogni gruppo le immagini di Elmer l’elefante colorato. Chiedi ai ragazzi di guardare l’immagine attraverso la finestrella della loro ruota dei filtri non coperta dalla gelatina colorata. Fai ripetere l’operazione chiedendo di osservare l’immagine attraverso le tre gelatine colorate. Chiedi inoltre ai ragazzi di guardarsi intorno. Quali colori vedete? Che cosa succede quando la luce che proviene dalle immagini passa attraverso il filtro? Qual è l’effetto di ogni filtro? Qual è il ruolo di un filtro?

 

Spiegazione del processo fisico

Vediamo parti diverse dell’immagine, a seconda del loro colore e del colore del filtro che stiamo usando. Un filtro colorato è un tipo di materiale che lascia passare solo un “colore” della luce. Per esempio, un filtro rosso lascia  passare solo il rosso.  Per questo ci appare rosso e ci fa vedere solo la luce rossa che proviene dagli oggetti. Tutti gli altri colori appaiono neri, tranne il bianco che appare dello stesso colore del filtro. La luce bianca è infatti composta di luce rossa+verde+blu. Il filtro rosso fa passare solo la componente rossa, quindi il bianco appare rosso. Per questo motivo, se guardiamo con un filtro rosso un disegno o una scritta rossi su fondo bianco, i due colori diventano indistinguibili).

 

Box Astronomico

Anche qui si può lavorare in gruppi. Serve un’immagine della nebulosa del granchio a colori (tricromia) per ogni gruppo. Cominciate ad osservare e descrivere la nebulosa. Che colori vengono osservati? Dove sono collocati? (Blu nella regione centrale, verde nelle regioni più esterne e il rosso nei “filamenti”).

Le nebulose sono nubi di gas. Questo tipo di nebulosa si forma quando una stella muore e rilascia nello spazio circostante il gas che la compone. Che forma vi sembra che abbia questa nebulosa? Agli astronomi che l’anno osservata per la prima volta sembrava un granchio. Questa nebulosa è ciò che resta di una stella che è esplosa nel 1054 avanti Cristo. L’esplosione era così brillante che gli astronomi cinesi hanno scritto di averla vista brillare nel cielo in pieno giorno. I colori che vedete in quest’immagine sono però falsi. I rivelatori dei telescopi non sono però sensibili ai colori, ma solo alla luminosità degli oggetti: vedono in bianco e nero. Quindi i colori sono aggiunti a posteriori. Per creare immagini multicolori (ovvero multi frequenza), i telescopi sono equipaggiati con uno strumento speciale: la ruota dei filtri. Un filtro seleziona solo alcuni “colori” della luce, ovvero solo alcune energie (o frequenze) della luce che lo colpisce. Per esempio associamo arbitrariamente  il colore verde al filtro che mostra la componente radio, la quale traccia il campo magnetico della Nebulosa del Granchio. Associamo il colore blu al filtro che mostra la luce infrarossa, la quale traccia l’emissione della polvere interstellare. Infine associamo il colore rosso al filtro che mostra la luce visibile, ovvero l’emissione del gas caldo.