Miksi taivas on sininen ja auringonlasku punainen? Paljasta salaisuus saippuakuplilla ja muovipullolla!
Terveisiä! Olen Kuwako Ken, tiedevalmentaja. Jokainen päivä on kokeilun arvoinen!
”Miksi taivas näyttää siniseltä?” ”Entä miksi auringonlasku on punainen?”
Jos olet luonnontieteiden opettaja (tai luultavasti myös isä tai äiti), olet varmasti kuullut lapselta tämän kysymyksen ainakin kerran. Voisit tietysti selittää valon sirontaa sanoin tai piirroksin, mutta onhan se paljon tehokkaampaa näyttää asia käytännössä! Loppujen lopuksi oppilaille (tai lapsille) kaiken teoriaa tärkeämpää on se ”Vau!”-elämys, joka jää vahvaksi muistoksi.
Olen aiemmin esitellyt sateenvarjopussia käyttävän sirontakokeen Science Notes -blogissa:
Tällä menetelmällä punainen auringonlasku näkyy hyvin, mutta sinisen päivätaivaan näyttäminen samanaikaisesti on hieman haastavaa. Huomio kiinnittyy väistämättä punaiseen, ja sininen jää epäselväksi. Mietin pitkään, miten voisin saada esiin molemmat, sen sykähdyttävän sinisen ja punaisen kontrastin, samanaikaisesti… Kokeilin luokkahuoneessa kaikenlaista, kunnes:
Löysin täysin sattumalta tavan, jolla molemmat näkyvät kerralla loistavasti! Tarvitset vain muovipullon ja ”sen tietyn aineen”, ja saat luotua uskomattoman kauniin ”taivaan”. Tässä ohjeet teille kaikille!
🧪 Tieteellinen Resepti: Taivas Pullossa
Tarvikkeet:
Muovipullo (1,5L), vaahtokäsisaippuaa (esim. Kirei Kirei), iso LED-taskulamppu (sellainen, jonka päälle pullon pohja mahtuu)
Kokeilin vahoja, muita saippuoita ja ties mitä, mutta vaahtokäsisaippuan luomat hienojakoiset partikkelit tuntuvat sopivan valon sironnan tarkoitukseen parhaiten. Minusta tämä on ehdottomasti paras vaihtoehto!
Ohjeet:
① Täytä pullo vedellä ja lisää 1–2 pumppausta Kirei Kirei -tiivistettä. Ravista kunnolla, kunnes liuos on juuri ja juuri hieman maitomaista. Varo annostelemasta liikaa!
② Aseta muovipullo LED-taskulampun päälle.
③ Sammuta huoneesta valot ja sytytä taskulamppu.
④ Kokeile myös asettaa pullo vaakatasoon.
Tulokset:
Kokeillaan ensin pullo pystyasennossa. Lähellä valonlähdettä, alhaalla, liuos hehkuu haalean sinivalkoisena.
Ja mitä kauemmas valonlähteestä, ylöspäin, mennään…
…väri muuttuu keltaisesta punertavaksi.
Ylhäältä katsottuna ero on selkeä. Tässä on auringonlaskun väri!
Väri muuttuu siis sinisestä punaiseen, mutta se kaipaamamme ”sininen taivas” on vielä hieman utuinen, eikä ero ole dramaattinen. Siksi kokeilin asettaa pullon vaakatasoon. Ja kas! Se näkyy näin upeasti:
Kun menee lähemmäs…
Uskomatonta! Pullon sivulta näkyvä sininen on todella selkeä taivaansininen! Ja valonlähteen vastakkainen puoli hehkuu kauniin punaisena.
🤔 Miksi pullolla voi luoda ”taivaan”?
Tämä koe jäljittelee sitä suurenmoista ilmiötä, joka tapahtuu maapallon taivaalla, mutta vain pienessä muovipullossa. Pääosissa ovat LED-valo ja saippuan hienojakoiset partikkelit.
- Kirei Kirein rooli: Veteen liuenneet saippuan mikropartikkelit toimivat ilmakehän pölyn ja molekyylien korvikkeena.
- ”Sinisen taivaan” salaisuus (sironta): Kun auringonvalo (LED-valo) osuu Maan ilmakehään, valo hajoaa joka suuntaan. Tätä kutsutaan sironnaksi. Tällöin lyhytaaltoinen ”sininen valo” siroaa voimakkaammin kuin pitkäaaltoinen ”punainen valo” (Rayleigh’n sironta). Se, että pullo näytti siniseltä sivulta, johtui siitä, että siroutunut sininen valo saapui silmiimme. Tämä on syy siihen, miksi päivätaivas on sininen.
- ”Auringonlaskun” salaisuus (läpäisevä valo): Mutta miksi auringonlasku on punainen? Illalla aurinko on laskemassa horisonttiin. Tällöin auringonvalon on kuljettava paljon pidemmän matkan läpi ilmakehän kuin keskipäivällä. Tällä pitkällä matkalla herkästi siroava ”sininen valo” hajoaa ympäriinsä, eikä sitä päädy silmiimme juuri lainkaan. Tämän seurauksena vain vaikeasti siroava, suoraan etenevä ”punainen valo” läpäisee ilmakehän ja saavuttaa meidät. Kokeessa valonlähteen (LEDin) yläpuoli tai pullon ollessa vaakatasossa sen vastakkainen puoli näkyi punaisena, koska katsoimme punaista läpäisevää valoa, joka oli kulkenut pitkän matkan liuoksen, eli ”ilmakehän”, läpi.
Kun pullo on pystyssä, näet värin muutoksen alhaalta (päivä) ylös (ilta). Kun se on vaakatasossa, päivän sininen taivas (sivulta) ja auringonlaskun punainen (läpäisevä valo) tulevat dramaattisesti esiin. En olisi uskonut, että näin yksinkertainen muovipullo voisi luoda näin kauniin kontrastin – se oli iloinen sivutuote! Tämän kokeen voisi toteuttaa jokaisessa oppilasryhmässä muutamalla kymmenellä eurolla, sillä tarvitsee vain LED-taskulampun.
Tämä on ”kämmenen kokoinen maapallo”, jonka voit helposti kokeilla kotona! Kannattaa ehdottomasti testata!
📧 Tiedustelut ja pyynnöt
Tee tieteen ihmeistä ja hauskuudesta itsellesi tuttua! Olen koonnut helppoja ja hauskoja kotona tehtäviä tiedekokeita ja vinkkejä niihin. Selaile sivuja!
Science Notes -blogista on tehty kirja. Lisätietoja täältä.
Tietoa ylläpitäjä Kuwako Kenistä täältä.
Yhteistyöpyynnöt (kirjoittaminen, luennot, tiedekerhot, TV-konsultointi/esiintymiset jne.) täältä. * Artikkelipäivitykset X:ssä!
Koevideoita nähtävissä Science Notes Channelilla!
