Espaço para os Astros!

Este é um espaço especial para jovens cientistas, astrônomos amadores e curiosos por ciências e astronomia!
Compartilhe seus comentários, dúvidas e curiosidades sobre esse fascinante universo que nos cerca!
Por que olhar para o céu não tem idade, e é mais simples do que você imagina... Experimente!
"Só quem ama é capaz de ouvir e de entender estrelas" (Olavo Bilac)

quarta-feira, 28 de setembro de 2011

Cientista Amador: construindo um Espectroscópio caseiro

Na aula de hoje com meus pequenos astrônomos, exercemos uma atividade prática que todo bom cientista em algum momento de sua pesquisa e busca do conhecimento deve passar: a construção de um aparato para melhor compreender e analisar a natureza.


Foi com esse intuito que construimos um aparato bem simples, formado por uma caixa de sapato e um cd ,  que é utilizado para revelar a composição química de um material através da análise das "cores" que compõem a luz que vemos dele - o efeito resultante é ilustrado na foto ao lado.  Tal aparelho é chamado de ESPECTROSCOPIO, e ele revela os níveis de energia  emitido por um elemento químico enquanto ele queima no interior de uma estrela, por exemplo (que percebemos como "linhas coloridas" através desse aparelho).

Apesar do agito, diria que a  aula foi bem dinâmica - se é que me entendem....   E apesar de ter instruído meus pequenos de como usar o aparelho, esse prazer ficou para casa, a noite, pois o ambiente deveria estar bem escuro para funcionar bem.

Então, se você já chegou em casa querendo ver as linhas, aprenda nessa publicação como proceder, o que você deve olhar e o que você deverá ver.

A construção:
Você irá utilizar nessa atividade 1 caixa de sapatos com tampa; 1 CD-R; tesoura; fita adesiva.

Pegue a caixa de sapato e observe que ela possui lados de tamanhos diferentes (as vezes a caixa não é tão parecida como na imagem ao lado...).

No lado menor, bem no meio, faça um corte de mais um menos 5cm usando apenas uma das pontas da tesoura. O ideal é que ele fique comprido e estreito (ou seja: quanto mais fininho melhor).

Pegue o  CD-R e corte-o na metade. Cuidado para não curva-lo pois pode estilhaçar e os pedacinhos te machucam!

No lado oposto a esse corte, fixe metade de um CD com fita crepe, de forma que ele fique bem inclinado (entre 30º e 60º)

Na tampa da caixa, logo acima de onde fixou o cd, faça um pequeno furo redondo, de forma que não deixe entrar muita luz- é lá por onde irá olhar dentro da caixa...
Feche a caixa e passe fita para tampar os eventuais orifícios que existam ao seu redor. dentro da caixa deve ficar bem escuro. Apenas aquele filete que você cortou na lateral deverá permitir a entrada de luz. 

Olhe pelo buraquinho da tampa, e aponte o corte da lateral para alguma fonte de luz, como a lâmpada da sala, a tela do celular, a TV, a chama de uma vela....

O Funcionamento:
Ao apontar a fenda para uma fonte de luz ( como a tela de uma tv, o celular, uma lâmpada, o sol, etc), "apenas um raio de luz bem fininho" passará pela fenda e atingirá o cd.  Nesse instante, o raio de luz irá sofre um processo físico chamado difração, e separará as cores que compõem essa luz que incide no cd. Esse fenômeno também é conhecido como decomposição da luz, e é usualmente feira com um prisma (como ilustrado pela imagem abaixo) ou olhando diretamente para a superfície de um cd.



Ao olhar pelo "buraquinho", verá padrões de cores bem diferentes, que depende do elemento químico que origina essa luz. Devido a essas diferenças os padrões de linhas que vemos pelo espectroscópio define uma identidade para um determinado elemento químico pois cada elemento emite um conjunto de linhas coloridas muito específicas.   ao lado, comparativo entre o espectro da luz solar e de um Lâmpada fria.

Assim como cada pessoa possui uma impressão digital, não há elementos no universo com padrões idênticos - podem ser muito parecidos, mas não são os mesmos...  Tais padrões organizados de linhas é chamado de espectro (que estudaremos melhor no 9º ano).

Sabendo disso, astrônomos apontam espectroscópios acoplados a telescópios para analisar as linhas que compõem a luz que vem de uma certa estrela, obtendo assim o espectro dessa luz. Analisando o espectro  é possível determinar que tipo de elemento químico está presente naquele local observado!

E é assim que as notícias que vemos por ai, dizendo que acharam um planeta, uma estrela ou uma nebulosa inteira que contem ferro, oxigênio, nitrogênio e dentre outros elementos químicos são divulgada pelos cientistas. Ao lado, espectro de algumas estrelas visíveis no céu noturno...

Como usar seu espectroscopio em sua casa:
Aponte a fenda da caixa de sapato para o objeto que emite luz, da maneira como ilustro com a imagem acima. Orientei meus pequenos para apontar para a TV (que pode ser de tubo e LCD - ambas se tiverem!!!) , para uma lâmpada de filamento (como a do banheiro, geralmente), lâmpada fria (como a da cozinha), tela do celular, e o sol.

Mas atenção: não precisa grudar no objeto observado... basta apontar a fenda para o objeto. As vezes precisa endireitar a caixa para ver melhor (fazendo pequenos movimentos para os lados até achar uma posição em que as cores fiquem mais intensas..)

As linhas que obterão dever ser parecidas com as que alguns alunos obtiveram em sala, e que consegui registrar com minha câmera. Observem os padrões e depois deixem seus comentários!!








Aos visitantes desta publicação, aguardo seus comentários e impressões sobre a atividade!


(Adaptado de Revista Brasileira de Ensino de Física - numero 2)

10 comentários:

  1. Belo trabalho! Já vi uma professora de Ciências do 6º ano fazer com caixa de fósforo e pedaços de CD dentro, para que todos os alunos tivesse o mesmo material. Caixa de sapato também é uma ótima opção. ^^
    Att,
    Marisa.

    ResponderExcluir
  2. Belo trabalho! Já vi uma professora utilizar caixas de fósforo e pedaços do CD, para que todos os alunos fizessem e tivessem o mesmo material. Caixa de sapato também é uma ótima opção! ^^

    Att,
    Marisa.

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Oi Mariza. Obrigado por seu comentário.
      Inicialmente eu tinha pensado em fazer com caixa de fósforo, mas com a caixa de sapato notei que o espalhamento era melhor percebido pelos pequenos : com o observador mais longe da malha de difração - no caso, o cd - o espalhamento é mais fácil de ser notado (entende?).
      Além disso, trabalhar com essas peças "maiores" é mais fácil para os pequenos...
      E voce: trabalha com o quê?
      Sinta-se sempre bem vinda a compartilhar conosco suas impressões!
      Forte abraço.

      Excluir
  3. Realmente, por ser uma caixa maior e um pedaço maior de CD a visualização deve ser bem melhor. Um dia eu vou tentar fazer um desse! Rsrs.
    Eu graduanda de Ciências Biológicas. Foi fazendo observações numa escola que vi uma professora de Ciências fazendo o espectroscópio caseiro com os alunos. Achei muuuito legal. Nunca tinha visto ninguém fazendo isso!
    Obrigada!

    Abraços.

    ResponderExcluir
  4. Adoreii... Minha profª está fazendo com caixa de creme dental e cd inutilizado... essa idéia também é exelente .... Obrigada !

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Obrigado querida anônima!!
      Depois me mande o link do trabalho para eu conhecer também!
      Boas observações!

      Excluir
  5. Oi professor!Eu sou aluna do quinto ano da manhã e o meu nome é Helena Tavares de Barros, e eu adorei fazer esse mesmo experimento com você na nossa aula de astronomia!Foi uma pena, porque eu não tinha material em casa para fazer o espectroscópio:(.Queria dizer que adoro as aulas práticas que você faz!!!!
    Helena Tavares
    2016

    ResponderExcluir
  6. Desejo construir um Planetário em Barra Grande ( praia) Piauí

    ResponderExcluir
  7. anônimo:Olhei para o céu hoje a noite e vi uma luz vermelha no céu sou e andando sou do Rio Grande do Sul.

    ResponderExcluir
  8. Sinceramente??? Amei, foi simplesmente a melhor explicação do assunto que eu consegui encontrar.

    ResponderExcluir

Os comentários são avaliados antes de aparecerem no blog.
Lembre-se de incluir seu nome ao registrar um comentário.
Caso não possua conta do google, pode escrever como "anônimo" no campo abaixo.