Bron: NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL Education)

Zelfgebouwde Spectroscoop: Kleuren & Lichtspectra Ontleden

Bouw met een halve cd en een lege cornflakesdoos een spectrometer en ontdek de geheime vingerafdrukken van verschillende lichtbronnen.

Natuur Onderzoeken Kunst

Groep / Leerjaar: groep 6, groep 7, groep 8
Tijdsduur: 60 minuten
Niveau: gemiddeld
Groepsvorm: tweetallen

Bekijk & Print Leerlingwerkblad Bekijk originele bron

A4 Printbaar Werkblad

Leerlingwerkblad voor in de Klas

Stappenplan, materiaallijst en leerdoelen, altijd bijgewerkt vanaf deze opdrachtpagina.

Bekijk & Print Werkblad

Aan de slag

Stappenplan voor Leerlingen

0 / 5 stappen voltooid

Voortgang van de maakles:0%

In de NASA JPL-activiteit 'Using Light to Study Planets' bouw je een spectrometer uit een lege cornflakesdoos en de helft van een cd. De cd werkt als diffractietralie: hij buigt licht af en splitst het in zijn samenstellende kleuren, net zoals NASA spectroscopie gebruikt om de samenstelling van planeten te bepalen.

🔍 Fase 1: Oriëntatie & Concept

Stap 1

DE CD VOORBEREIDEN

•Breek een oude cd voorzichtig doormidden (leg 'm tussen een boek en de rand van een tafel voor een nette breuk, en draag hierbij handschoenen).

✏️ Fase 2: Ontwerpen & Schetsen

Stap 2

DE CD-SPLEET MONTEREN

•Knip vanaf een bovenhoek van een lege cornflakesdoos, op elke zijkant, een lijn ter grootte van de straal van de cd, onder een hoek van 60 graden.
•Plak de halve cd met tape stevig in deze opening vast; dit is je diffractietralie.

🛠️ Fase 3: Bouwen & Maken

Stap 3

HET KIJKVENSTER MAKEN

•Knip aan de bovenkant van de doos, vanaf waar je de cd-inkeping maakte, een klein vierkant kijkvenster uit.

⚡ Fase 4: Testen & Optimaliseren

Stap 4

DE INVALSSPLEET MAKEN

•Knip aan het andere uiteinde van de doos, een paar centimeter vanaf de rand, een smalle spleet van links naar rechts.
•Plak de spleet zo nodig dicht met tape tot er nog maar 1 à 2 millimeter open blijft: te breed geeft een wazig beeld, te smal geeft een te donker beeld.

🌟 Fase 5: Presenteren & Evalueren

Stap 5

AFSLUITEN EN SPECTRA BEKIJKEN

•Zorg dat de doos verder helemaal lichtdicht is; alleen via de spleet en het kijkvenster mag licht binnenkomen.
•Richt de spleet op verschillende lichtbronnen (plafondlamp, computerscherm, kaarsvlam) en bekijk via het kijkvenster het spectrum. Kijk nooit direct in de felle zon; richt de spleet in plaats daarvan op een wit vel papier dat zonlicht weerkaatst.

Praktijk & Inspiratie

Voorbeelden & Inspiratie

Foto's van gemaakte werkstukken, tussenstappen en inspirerende variaties, aangeleverd door de bron van deze opdracht:

Zelfgebouwde Spectroscoop: Kleuren & Lichtspectra Ontleden voorbeeld 1

Eindresultaat

Voorbeeld

Leerdoelen & Vaardigheden

Met deze maakopdracht werken leerlingen aan de volgende SLO kerndoelen en vaardigheden:

Inzicht krijgen in de samenstelling van elektromagnetische straling en lichtgolflengtes (nanometers)
Het fundamentele verschil begrijpen tussen een continu spectrum (thermische bronnen) en een discreet lijnenspectrum (gasontlading)
Begrijpen hoe diffractie en optische tralies licht buigen op basis van golflengte

Didactische Handreiking

Leerkrachtinstructies & Klasbegeleiding

1. Voorbereiding & Lokaalinrichting

Test vooraf hoe makkelijk de reflectielaag van de gebruikte DVD's loskomt met plakband. DVD-R werkt vaak het beste omdat de sporen dichter bij elkaar liggen dan bij CD's.

2. Prikkelende Introductie & Lesopening

Vraag: 'Hoe weten we dat de zon voor een groot deel uit waterstof en helium bestaat, als we er nooit naartoe kunnen reizen?' Introduceer het concept van de chemische vingerafdruk van licht.

3. Veiligheidsprotocol & Didactische Valkuilen

⚠️ Veiligheidsinstructies voor de klas:

WAARSCHUWING: Leerlingen mogen NOOIT direct naar de felle zon of laserpointers kijken met de spectroscoop. Gebruik indirect daglicht (gericht op een witte muur of witte wolk).

🔍 Waar lopen leerlingen typisch vast?

Als de spleet te breed is, overlappen de kleuren elkaar en zie je wazige vegen in plaats van scherpe emissielijnen. Maak de spleet zo smal mogelijk (onder de 1 mm).

4. Differentiatie & Snelle Makers

Laat leerlingen met de camera van hun telefoon door het kijkgat fotograferen en met een gratis online spectrograaf-tool de exacte pieken in nanometers bepalen.

5. Klassikale Reflectie & Vragen

1.Waarom zie je bij een TL-lamp aparte felle strepen, terwijl een gloeilamp een vloeiende regenboog laat zien?
2.Waarom heeft een DVD fijnere kleurenspreiding dan een gewone audio-CD?
3.Hoe gebruiken astronomen spectroscopen bij het zoeken naar waterdamp en zuurstof op exoplaneten?

Werkplaats & Benodigdheden