112 – Κύματα και χρώματα

Γουρζής Στάθης – Φυσικός ΥΣΕΦΕ Εργαστήρια Φυσικών Επιστημών Νυδριού Λευκάδος

Από το βιβλίο της Φυσικής Γ΄ Λυκείου Κατεύθυνσης …

Στο σχολικό εργαστήριο, θα προκαλέσουμε κύματα σε υγρό, με την διέγερση του διαπασών …

Θα προσπαθήσουμε ακόμα , να προκαλέσουμε το φαινόμενο

της συμβολής δύο όμοιων κυμάτων …

Θα χρησιμοποιήσουμε λοιπόν, μια λεκάνη με νερό …

Το διαπασών μας …

… και μια βάση στήριξης, με έναν σύνδεσμο, μια μικρή μεταλλική ράβδο και μια λαβίδα …

Ξεκινάμε γεμίζοντας τη λεκάνη με νερό …

… και τοποθετούμε το διαπασών σε αυτή τη θέση, με τη βοήθεια της λαβίδας και της βάσης στήριξης …

… έτσι ώστε τα δύο άκρα του διαπασών να αγγίζουν το νερό της λεκάνης …

Χτυπώντας με το σφυράκι το διαπασών, παρατηρούμε τα κύματα που δημιουργούνται

στην επιφάνεια του νερού …

Αν βάλουμε περισσότερη δύναμη, σχηματίζουμε και τη συμβολή των κυμάτων …

... όπως φαίνεται εδώ, με μεγαλύτερη λεπτομέρεια …

Θα χρωματίσουμε , τώρα , το πείραμά μας , με διάφορους τρόπους, όπως …

Κ2Cr2O7 KMnO4 CuSO4

Διχρωμικό Κάλιο Υπερμαγγανικό Κάλιο Θειικό Χαλκό

Θα χρησιμοποιήσουμε, ακόμα, και τον μαγνητικό αναδευτήρα με έναν από τους μαγνήτες του …

Βάζουμε τη λεκάνη με το νερό, πάνω στον αναδευτήρα …

… και τοποθετούμε το μαγνήτη μέσα στο νερό, πάνω από τον μαγνητικό δίσκο …

Ξεκινάμε την περιστροφή του μαγνήτη στις 1100 στροφές …

Αμέσως σχηματίζεται ο στρόβιλος …

… που γίνεται εντονότερος όσο περνά η ώρα …

Εδώ είναι η εικόνα του στροβίλου, από πάνω από την επιφάνεια του υγρού …

Παίρνουμε μια ποσότητα διχρωμικού καλίου …

… και την προσθέτουμε στο νερό …

Το διχρωμικό κάλιο διαλύεται, χρωματίζοντας το νερό …

… ενώ με την περιστροφή βλέπουμε να σχηματίζεται ο στρόβιλος …

Η εικόνα της επιφάνειας του υγρού …

Άλλη μια άποψη …

… και άλλη μια άποψη της επιφάνειας …

Τοποθετούμε το διαπασών πάλι …

… έτσι ώστε τα δύο άκρα του να αγγίζουν το νερό της λεκάνης …

Χτυπάμε με το σφυράκι το διαπασών, και παρατηρούμε τα κύματα που δημιουργούνται

στην επιφάνεια του νερού …

Με περισσότερη δύναμη, σχηματίζουμε και τη συμβολή των κυμάτων …

... όπως φαίνεται εδώ, με μεγαλύτερη λεπτομέρεια …

Ξαναγεμίζουμε τη λεκάνη με νερό …

… και τη βάζουμε πάνω στον αναδευτήρα …

Ξεκινάμε την περιστροφή του μαγνήτη πάλι στις 1100 στροφές …

Παίρνουμε μια μικρή ποσότητα υπερμαγγανικού καλίου …

… και την προσθέτουμε στο νερό που αναδεύεται …

Το υπερμαγγανικό κάλιο διαλύεται, χρωματίζοντας το νερό …

… ενώ με την πάροδο του χρόνου, το χρώμα αλλάζει διαρκώς …

… γιατί το υπερμαγγανικό κάλιο διαλύεται διαρκώς …

Η περιστροφή του μαγνήτη μας δίνει ωραίες εικόνες …

… και στην επιφάνεια του υγρού …

Τοποθετούμε το διαπασών …

… ώστε τα άκρα του να αγγίζουν την επιφάνεια του υγρού …

Διεγείρουμε το διαπασών, και βλέπουμε τα κύματα που δημιουργούνται

στην επιφάνεια του νερού …

Μπορούμε να σχηματίσουμε και τη συμβολή των κυμάτων …

Γεμίζουμε πάλι τη λεκάνη με νερό …

… και τη βάζουμε πάνω στον αναδευτήρα …

Ξεκινάμε την περιστροφή του μαγνήτη …

… που μας δίνει πάλι ωραίες εικόνες …

Παίρνουμε μια μικρή ποσότητα θειικού χαλκού …

… και την προσθέτουμε στο νερό που αναδεύεται …

Η ανάδευση στην επιφάνεια του υγρού …

Εδώ χρησιμοποιούμε και την θέρμανση, γιατί ο θειικός χαλκός δεν διαλύεται γρήγορα στο νερό …

Άλλη μια άποψη, με χρώμα, της επιφάνειας …

Τοποθετούμε το διαπασών …

… στην κατάλληλη θέση …

Με τη διέγερση του διαπασών, βλέπουμε τα κύματα στην επιφάνεια του νερού …

… αλλά και τη συμβολή των κυμάτων …

Εδώ, η παρέα των χρωμάτων, όλη μαζί …

Τέλος πειράματος …