วันนี้เด็กๆม.ต้นที่กลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรมได้ดูรายการ Cosmos: A Spacetime Odyssey ตอนที่ 5 กันครับ ตอนนี้เรื่องแสง สเปคตรัมของแสง ประเภทของแสงแบ่งตามความถี่ครับ หลังจากดูเสร็จเราก็สร้าง Spectrometer แบบง่ายๆพับจากกระดาษแข็งกันแล้วส่องดูแสงอาทิตย์ จอ LCD และไฟฉายกันครับ
แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Radiation) แสงที่เราเห็นเป็นส่วนเล็กๆของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมด ผมเคยบันทึกเรื่องคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปบ้างแล้วที่นี่, ที่นี่, และที่นี่ เชิญเข้าไปดูนะครับ ถ้าจะเรียนรายละเอียดเยอะขึ้นควรเข้าไปดูที่ Khan Academy เรื่อง Light: Electromagnetic waves, the electromagnetic spectrum and photons แล้วอ่านและดูคลิปให้จบครับ
ใน Cosmos Ep. 5 มีเรื่องการค้นพบแสงอินฟราเรดที่เรามองไม่เห็นแต่รู้สึกได้โดยรู้สึกเป็นความร้อน ลองเข้าไปอ่านที่นี่ครับ: Discovery of Infrared
นิวตันค้นพบว่าแสงอาทิตย์มีแสงสีต่างๆประกอบกัน เมื่อแสงอาทิตย์วิ่งผ่านแท่งแก้วปริซึม (prism) แสงจะแยกออกเป็นสีต่างๆหลายสีเหมือนรุ้ง นิวตันตั้งชื่อแสงสีต่างๆนี้ว่าสเปคตรัม เชิญดูการทดลองที่นิวตันใช้เพื่อสรุปว่าแสงอาทิตย์มีสีต่างๆรวมกันอยู่ครับ:
โจเซฟ เฟราโฮเฟอร์ (Joseph Fraunhofer) พบว่าในสเปคตรัมมีแถบมืดๆเล็กๆอยู่เหมือนบาร์โค้ด แต่ไม่แน่ใจว่าเกิดจากอะไร แต่ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์สมัยต่อมาก็เข้าใจว่าเกิดจากการดูดซับแสงของธาตุต่างๆ โดยที่อะตอมของธาตุต่างๆจะดูดซับแสงที่ความถี่เฉพาะเจาะจงเป็นเอกลักษณ์ของธาตุนั้นๆ ทำให้เราสามารถรู้ส่วนประกอบของวัตถุไกลๆเช่นดาวต่างๆได้ครับ นอกจากนี้แถบที่เลื่อนไปจากที่ที่ควรจะเป็นยังบอกได้ว่าแสงมาจากแหล่งกำเนิดที่เคลื่อนที่เข้าหาหรือออกจากเราได้ด้วยครับ:
หลังจากดู Cosmos จบ เด็กๆก็ประดิษฐ์ Spectrometer เพื่อแยกแสงให้เป็นสีต่างๆที่เป็นส่วนประกอบครับ เราเอาแบบมาจาก Public Lab ครับ แค่พิมพ์แบบบนกระดาษแข็งแล้วตัดและพับ เอาชิ้นพลาสติกจาก DVD-R และทำช่องให้แสงเข้าเล็กๆแล้วเอาไปติดกับกล้องมือถือครับ:
