Concept cartoons: ljus och skuggor, årskurs 7-9
Här hittar du concept cartoons om ljuset. Med serieteckningar får du igång elevernas diskussioner om naturvetenskapliga frågor, till exempel: Hur reflekteras ljus?
Stöd och inspiration till undervisning i fysik i årskurs 7–9. Med concept cartoons om olika ljusfenomen kan eleverna utbyta idéer och fördjupa sig i frågeställningen. Till varje concept cartoon finns idéer till arbete med eleverna och en naturvetenskaplig förklaring.
Se kopplingen till grundskolans läroplan och det centrala innehållet i kursplanerna för fysik:
Grundskolans läroplan och kursplaner
Länk till annan webbplats.
Här hittar du vårt samlade stödmaterial med concept cartoons inom naturvetenskap:
Concept cartoons i naturvetenskap Länk till annan webbplats.
Skuggan
Fysik årskurs 7-9.
Finns det färgade skuggor?
A. Titta, han har en röd och en grön skugga!
B. Man kan bara få en skugga av vitt ljus!
C. Det är omöjligt att ha mer än en skugga!
D. Det är inte en skugga om den inte är svart!
Vad tror DU?
Ladda ner och skriv ut bilden i större format:
Concept cartoon: Finns det färgade skuggor
Pdf, 453 kB.
Idéer för arbete med eleverna
För att undersöka detta behöver eleverna ha två ficklampor och filter i färgerna rött och grönt att sätta fast på ficklampans glas. Ännu bättre är om de får tre ficklampor och även ett blått filter. Genom att lysa på en ljus vägg och låta ljuskäglorna blandas på väggen kan de få fram olika färgblandningar. Be dem notera i en tabell vilka färger de får när de blandar ljus från alla tre lamporna respektive när de blandar dem två och två. Låt eleverna fortsätta med att lysa på ett föremål med två olika lampor från olika vinklar och observera vad som händer när ljusen överlappar varandra. Fortsätt gärna med en sökning och diskussion om hur bilden i en bildskärm skapas.
Naturvetenskapligt innehåll
Den naturvetenskapliga definitionen av skugga är frånvaro av ljus vilket innebär att en skugga är gråsvart. Precis som med många andra naturvetenskapliga begrepp har skugga fått en vidare betydelse i vardagsspråket. En skugga bildas när ljuset från en ljuskälla blockeras av ett ogenomskinligt föremål. Det har ingen betydelse om ljuset är rött eller grönt, skugga blir ända gråsvart. Om föremålet belyses av flera ljuskällor från olika riktningar bildas det en skugga från varje ljuskälla.
I exemplet används en röd och en grön lampa. Den röda lampan ger en mörk skugga av personen och färgar väggen bakom röd. På samma sätt ger den gröna lampan en annan skugga vid sidan om och färgar väggen grön. Skuggan där det röda ljuset är blockerat färgas grön eftersom det gröna ljuset lyser på den delen av väggen. Skuggan där det gröna ljuset är blockerat, färgas i sin tur röd. Resten av väggen som belyses med både rött och grönt ljus blir gul.
Om man använder rött, grönt och blått ljus och fritt kan ändra på intensiteten i färgerna kan man skapa i stort sett alla färger. Dessa tre färger kallas för de primära färgerna för additiv färgblandning. Rätt intensitet av alla tre tillsammans ger vit färg. Olika blandningar av två av färgerna ger färgerna cyan, magneta och gul. Detta är den teknik man bland annat använder i bildskärmar av olika slag och kallas RGB.
Färger
Fysik årskurs 7-9.
Varför ser rosen röd ut?
A. Den ser röd ut eftersom den först absorberar rött ljus och sen frigör det.
B. Den ser röd ut eftersom det är den färg den har!
C. Rosen ser röd ut eftersom det finns rött ljus i solljuset.
D. Den ser röd ut eftersom den reflekterar rött ljus och absorberar resten.
Vad tror DU?
Ladda ner och skriv ut bilden i större format:
Concept cartoon: Varför ser rosen röd ut Pdf, 413 kB.
Idéer för arbete med eleverna
Låt eleverna titta på ett rött föremål genom ett rött filter och sedan genom ett blått filter. Gör om samma sak med ett blått föremål. Fortsätt sedan med att de får titta på föremål med många olika färger på samma sätt. De kan även titta samtidigt genom både det röda och det blå filtret. Resultatet antecknas i en tabell som används för att diskutera vilka färger som absorberas respektive reflekteras.
Naturvetenskapligt innehåll
Solens vita ljus består av alla färger i spektret. Detta ser man till exempel när ljus får passera igenom ett prisma. När ljuset träffar ett ogenomskinligt föremål kan det antingen reflekteras eller absorberas. Ett vitt föremål absorberar väldigt lite ljus och reflekterar resten så det ser vitt ut. Ett färgat föremål reflekterar några färger och absorberar andra. Vi kan bara se det ljus som reflekteras vilket vi uppfattar som föremålets färg. En röd blomma reflekterar det röda ljuset och absorberar de andra färgerna. I blått ljus finns det inget rött ljus att reflektera, och därför ser den röda blomman svart ut.
Ljus på natten
Fysik årskurs 7-9.
Hur rör sig ljuset på natten?
A. Ljuset från stearinljuset går längre på natten.
B. Ljuset går snabbare på natten.
C. Ljuset går lika långt på natten som på en dag.
D. Ljuset går lika långt, men ibland kan vi se det bättre.
Vad tror DU?
Ladda ner och skriv ut bilden i större format:
Concept cartoon: Hur rör sig ljuset på natten Pdf, 512 kB.
Idéer för arbete med eleverna
Om det är praktiskt möjligt kan eleverna få i uppgift att, med hjälp av en ficklampa, undersöka hur långt ljusstrålarna går när det är mörkt. De kan till exempel använda ficklampan för att signalera till varandra och bestämma det längsta avståndet mellan dem som de fortfarande kan se ljuset från ficklampan. Sammanfatta olika elevers resultat och diskutera eventuella skillnader.
Diskutera i klassen vilka ljussken man kan se under dygnet och försök ta reda på hur långt borta de är. Eller vänd på frågan, vilka ljussken på jorden kan man se från ett flygplan eller satellit.
Naturvetenskapligt innehåll
Ljuset går väldigt snabbt, nästan 300 000 km/s. Ljuset går i rak fram om det inte reflekteras, absorberas eller böjs av något på vägen. På natten syns olika ljuskällor bättre eftersom det blir en kontrast mellan ljust och mörkt. Ändå går ljuset inte längre eller snabbare än på dagen. Ljus kan spridas i olika riktningar av små luftpartiklar. När ljuset rör sig en lång väg, så träffar det på många partiklar att krocka med vilket leder till att det blir svagare.
En klar natt kan vi se stjärnor på himlen. De finns där hela tiden men ändå kan vi inte se dem på dagen eftersom de är mycket långt borta vilket gör att väldigt lite av deras ljus når jorden. Solen är den enda stjärnan som är nära jorden. Solens ljus är så mycket starkare att vi inte kan se de svaga ljusen från de andra stjärnorna under dagen.
I astronomin mäter man avstånd med hur lång tid det tar för ljuset att gå mellan två himlakroppar. Det tar 8 minuter för solljuset att nå jorden att jämföra med drygt 4 år från den närmsta stjärnan Alfa Centauri. De stjärnor vi kan se på natthimlen tillhör vår galax Vintergatan och ligger högst 100 000 ljusår bort. Vi kan även se andra galaxer, till exempel Andromedagalaxen som finns ca 2,5 miljoner ljusår bort. Det innebär att vi ser galaxen hur den såg ut för 2,5 miljoner år sedan. Med hjälp av kikare och teleskop kan vi se ännu längre ut i universum.
Reflekterat ljus
Fysik årskurs 7-9.
Hur starkt är reflekterat ljus?
A. Om du använder en spegel så kommer du att få dubbelt så mycket ljus i boken.
B. Om du använder en spegel blir det dubbelt så ljust i rummet.
C. Stearinljuset ger lika mycket ljus hela tiden så spegeln gör ingen skillnad.
D. Om du använder en böjd spegel kan du få mer än dubbelt så mycket ljus.
Vad tror DU?
Ladda ner och skriv ut bilden i större format:
Concept cartoon: Hur starkt är reflekterat ljus Pdf, 481 kB.
Idéer för arbete med eleverna
För att kunna undersöka ljusstyrkan behöves en ljusmätare. Om ni inte har någon finns det appar att ladda ner. Låt eleverna göra en systematisk undersökning av mängden ljus i rummet på olika avstånd från stearinljuset, först utan en spegel och sedan med en spegel bakom stearinljuset. Genomför undersökningen i ett mörkt rum. Upprepa undersökningen med en konkav och/eller en konvex spegel bakom stearinljuset.
Diskutera resultatet med eleverna och rita strålgången i de olika speglarna.
Naturvetenskapligt innehåll
Ett brinnande stearinljus ger en bestämd mängd ljus som sprids i alla riktningar. Om det finns en spegel bakom stearinljuset kommer i stort sett allt ljus som träffar den att reflekteras. Det innebär att det blir ljusare framför spegeln på grund av det reflekterande ljuset (en liten mängd energi går förlorad när ljuset reflekteras från spegeln). Bakom spegeln blir det en skugga eftersom spegeln blockerar ljuset i den riktningen. Om den plana spegeln byts ut mot en konkav spegel kommer det reflekterade ljuset att koncentreras i till ett mindre område. I detta område blir det mycket ljusare men det blir även lite ljusare runt om.
Ljus och reflektion
Fysik årskurs 7-9.
Hur reflekteras ljus?
A. När ljus träffar en yta, studsar det alltid tillbaka i samma riktning.
B. När ljus träffar en yta, studsar det tillbaka med en mindre vinkel.
C. När ljuset träffar en yta, studsar det tillbaka med tillbaka med en större vinkel.
D. När ljuset träffar en yta, studsar det tillbaka med i vilken riktning som helst.
Vad tror DU?
Ladda ner och skriv ut bilden i större format:
Concept cartoon: Hur reflekteras ljus Pdf, 542 kB.
Idéer för arbete med eleverna
Undersökningen görs bäst i ett mörkt rum. Som ljuskälla behövs en lampa med en smal spalt. Lys med en ficklampa på en spegel från olika vinklar se vad som händer. Vrid spegeln i olika vinklar. Leta efter några mönster som ljuset reflekteras i från spegeln. Upprepa med ett vitt papper eller plast i stället för spegeln.
Naturvetenskapligt innehåll
Ljuset går rak fram tills det reflekteras, absorberas eller bryts av något som är i vägen. Om ljuset träffar en mycket slät, blank yta som en spegel reflekteras ljuset. En spegel reflekterar nästan allt ljus och reflektionen sker i samma vinkel som ljuset träffar spegeln. Jämför med hur en boll studsar när du skjuter den snett mot en vägg. En sådan reflektion ger en bild av det föremål som ljuset kommer ifrån. Ju bättre spegelyta desto bättre bild. De flesta ytor som träffas av ljus är ojämna även om de kan se släta ut. Sådana ytor reflekterar ljuset i olika vinklar, det vill säga sprider ut ljuset åt alla håll.
Brytning mot vattenyta
Fysik årskurs 7-9.
Var finns fisken?
A. Fisken verkar vara djupare ner än vad den egentligen är.
B. Fisken verkar vara närmare vattenytan än vad den egentligen är.
C. Du ser inte fisken utan bara en reflektion av den.
D. Vattnets hastighet påverkar var fisken verkar vara.
Vad tror DU?
Ladda ner och skriv ut bilden i större format:
Concept cartoon: Var finns fisken Pdf, 757 kB.
Idéer för arbete med eleverna
Låt eleverna göra ett modellförsök med ett mynt, liten genomskinlig balja med vatten och en penna. Lägg myntet på botten. Låt pennan vila på baljans kant och försök pricka myntet. Rita strålgången. Beskriv även på hur pennan ser ut från sidan av baljan.
Liknande undersökningar är att lägga ett mynt i en mugg och sedan rikta blicken mot muggens botten så att man precis ser en kant av myntet. Låt någon annan sakta fylla på vatten i muggen och se vad som händer med myntet.
Naturvetenskapligt innehåll
För att se myntet måste ljus reflekteras från det och träffa ögat. När ljuset rör sig från vatten till luft bryts det mot vattenytan. Det beror på att ljusets hastighet i vatten är lite lägre än i luft. När ljuset når ögat, tolkar hjärnan vad den ser utifrån tidigare erfarenheter. Den ”vet inte” att ljuset har brutits i vattenytan utan tolkar det som om ljuset rört sig i en rak linje. Det innebär att ögat placerar föremålet högre upp i vattnet än vad det verkligen är. En bild med strålgång kan underlätta förståelsen av fenomenet.
Förstoringsglaset
Fysik årskurs 7-9.
Vad gör en lins?
A. Linsen fokuserar ljuset eftersom den reflekterar ljusstrålarna.
B. Jag tror att den bryter ljusstrålarna.
C. Jag tror att den samlar ljusstrålarna.
D. Jag tror att den sprider ljusstrålarna.
Vad tror DU?
Ladda ner och skriv ut bilden i större format:
Concept cartoon: Vad gör en lins Pdf, 510 kB.
Idéer för arbete med eleverna
Låt eleverna undersöka ett förstoringsglas i ett relativt mörkt rum. Som ljuskälla kan de dels använda ett stearinljus dels ljuset från ett fönster. Uppmana dem att variera avståndet mellan föremål och förstoringsglas och sedan anteckna var de kan fånga bilden, om den är reell eller virtuell, förstorad eller förminskad och rättvänd eller upp och ner.
Naturvetenskapligt innehåll
Förstoringsglaset är en konvex lins, det vill säga en lins som är tjockast på mitten. En sådan lins kan ge tre olika sorters bilder vilket beror på föremålets avstånd från linsen. Om man håller förstoringsglaset nära föremålet använder man det som ett förstoringsglas. Bilden man får kan fångas av ögat men inte på en skärm. En sådan bild kallas virtuell. Bilden är rättvänd och förstorad. Om man flyttar föremålet lite längre från förstoringsglaset kan man fånga bilden på en skärm. Bilden är förstorad och upp och ner. Om man flyttar föremålet långt från linsen får man i stället en bild som är förminskad och upp och ner på skärmen. En bild som kan fångas på en skärm kallas reell.
Lins som brännglas
Fysik årskurs 7-9.
Vilken lins fungerar som brännglas?
A. Du kan inte tända en eld genom att fokusera ljuset med glasögonen.
B. Du kan om dina glasögon är för närsynta.
C. Du kan om dina glasögon är för långsynta.
D. Linsen fokuserar både värme och ljus.
Vad tror DU?
Ladda ner och skriv ut bilden i större format:
Concept cartoon: Vilken lins fungerar som brännglas Pdf, 557 kB.
Idéer för arbete med eleverna
Låt eleverna undersöka vad som händer med ljuset när det passerar olika linser. Undersökningen görs bäst i ett mörkt rum. Som ljuskälla behövs en lampa med en smal spalt. I ett mörkt rum lyser en tunn stråle av ljus genom olika typer av linser. Använd både konkava och konvexa linser med olika brännvidd. Rita strålgångar tillsammans och diskutera vilka synfel de olika linserna avhjälper.
Naturvetenskapligt innehåll
För att kunna använda en lins som brännglas måste den samla ljusstrålarna till en punkt, brännpunkten. En sådan lins kallas konvex. Den konvexa linsen fokuserar både infraröd strålning och synligt ljus och kan därför få saker att börja brinna. En konvex lins används för att korrigera synfel när ögats lins har för stor brännvidd så att bilden hamnar bakom näthinnan. Ett sådant synfel kallas långsynt eller översynt. Om ögats lins i stället bryter ihop ljusstrålarna för mycket, så att bilden hamnar framför näthinnan, kallas synfelet för närsynt. För att korrigera ett sådant fel behövs en lins som sprider strålarna, en konkav lins.
Ljusets hastighet
Fysik årskurs 7-9.
Hur snabbt rör sig ljuset?
A. Ljus från stjärnorna kommer till mig riktigt snabbt när jag är i rymden.
B. Ljus rör sig lika snabbt i luften.
C. Ljus rör sig nästan lika snabbt i genomskinliga föremål.
D. Ljus rör sig med samma hastighet i allt.
Vad tror DU?
Ladda ner och skriv ut bilden i större format:
Concept cartoon: Hur snabbt rör sig ljuset Pdf, 558 kB.
Idéer för arbete med eleverna
Låt eleverna söka information om ljusets hastighet i olika material. Jämför gärna med ljudets hastighet i samma material.
Naturvetenskapligt innehåll
Ljusets hastighet i vakuum ligger strax under 300 000 km/s. I luft är hastigheten endast några promille lägre. I vatten är den ca 225 000 km/s och i glas ca 200 000 km/s. I astronomin mäter man avstånd med hur lång tid det tar för ljuset att gå mellan två himlakroppar. Det tar 8 minuter för solljuset att nå jorden att jämföra med drygt 4 år från den närmsta stjärnan Alfa Centauri. De stjärnor vi kan se på natthimlen tillhör var galax Vintergatan och ligger högst 100 000 ljusår bort. Vi kan även se andra galaxer, till exempel Andromedagalaxen som finns ca 2,5 miljoner ljusår bort. Det innebär att vi ser galaxen hur den såg ut för 2,5 miljoner år sedan. Med hjälp av kikare och teleskop kan vi se ännu längre ut i universum.
Strålning
Fysik årskurs 7-9.
Är all strålning farlig?
A. Jag är orolig för att strålningen från mobilmasten är farlig.
B. Det finns många typer av strålning, och endast vissa typer är farliga.
C. Synligt ljus är en typ av strålning, så det kan inte vara farligt.
D. Om röntgenstrålar är farliga skulle de inte användas på sjukhus.
Vad tror DU?
Ladda ner och skriv ut bilden i större format:
Concept cartoon: Är all strålning farlig Pdf, 469 kB.
Idéer för arbete med eleverna
Diskutera med eleverna vilka olika former av elektromagnetisk strålning som finns och vad som karaktäriserar de olika formerna. Vilka kan vara farliga, vad används de till osv.
Naturvetenskapligt innehåll
Synligt ljus är en liten del av det elektromagnetiska spektrum som sträcker sig från radiovågor till gammastrålar. Det som skiljer den ena typen av strålning från den andra är strålningens våglängd. Radiovågorna kan vara mer än 1 kilometer långa medan gammastrålarna är miljarddelar av en millimeter. Det synliga ljuset har våglängder kring tusendelar av en millimeter.
Ju kortare våglängder desto ”farligare” är strålningen samtidigt som varje form kan vara mycket användbar. Till exempel kan gammastrålar eller röntgenstrålning förstöra celler eller förändra deras DNA men röntgenstrålar hjälper oss att se inuti kroppen, och båda dessa strålningsformer används för att döda cancerceller. Vissa typer av mikrovågor kan orsaka att vatten värms upp, och eftersom våra celler är fulla av vatten kan de skada oss. Andra typer av mikrovågor bär mobiltelefonsignaler, och gör troligtvis liten skada. För mycket ultraviolett strålning kan ge dig solbränna eller orsaka hudcancer, men vår hud behöver ultraviolett strålning för att producera D-vitamin.