سایه و نیمسایه – کسوف و خسوف
طرح کار دانش آموز
حتماً به یاد دارید که در روزهای گرم تابستان 78، برای دیدن پدیده خورشید گرفتگی (کسوف) در کشور چه غوغایی به پا شد. و اگر در آن زمان به شهر اصفهان سفر کرده باشید، انبوه میهمانان داخلی و خارجی را دیده اید که به همین منظور به آن شهر سرازیر شده بودند. پس حتماً خورشید گرفتگی اتفاق مهمی به شمار میآید. ما میخواهیم در این طرح کار، چگونگی رخ دادن این پدیده را بررسی کنیم. برای این کار وسایل زیر مورد نیاز است:
- قلم و کاغذ
- لامپ و سرپیچ و سیم
- یک تکه مقوای کلفت (20*20 سانتی متر )
- یک کاغذ سفید معمولی ( مثل کاغذ A4)
- قیچی
اگر همه وسایل را آماده کرده اید، شروع کنیم. از دبیرستان با چشمه های نقطه ای و گسترده نور آشنا هستید. به یاد دارید که هرگاه جسمی مقابل یک چشمه گسترده نور قرار میگیرد، که از خود جسم بزرگتر است، سایه ای مشخص و دقیق از آن تشکیل نمی شود، بلکه در اطراف سایه هاله ای وجود دارد که با دور شدن از سایه، رفته رفته محو و ناپدید میشود. این هاله را نیم سایه مینامیم.
می دانید چرا تیرگی از نقطه میانی، به سمت کنارهها کم میشود؟ با کمک شکل زیر، به این سؤال پاسخ دهید.
اگر مورچه ای در نقطه A قرار بگیرد، لامپ را میبیند؟
مورچه ای که در نقطه B هست چطور؟
و مورچه های نقاط C و D؟
با یک لامپ و یک تکه مقوای گرد مانند شکل بالا، آزمایش کنید. صفحه کاغذ سفید را در نقطه های گفته شده سوراخ کنید و خودتان به جای مورچهها از این سوراخها به لامپ نگاه کنید.
آنچه را که از سوراخ های 1 تا 6 میبینید در نوار کاغذی زیر بکشید.
حالا لامپ را خورشید خودمان در نظر بگیرید. و کاغذ گرد را ماه فرض کنید. در این صورت مورچه های A….D یک خورشید گرفتگی را مشاهده میکنند. یکی از آنها که عکاس است، هنگام عبور زمین از سایه ماه ( یعنی زمان خورشید گرفتگی ) عکس های زیر را گرفته است.
این عکس را با نواری که خودتان در مرحله قبل پر کرده بودید مقایسه کنید. اگر این عکس ها، شبیه نتایج کار شما نیست، یک بار دیگر همین قسمت آزمایش را تکرار کنید. تاکنون با همین وسایل ساده توانسته اید پدیده خورشید گرفتگی را شبیه سازی کنید. اما ... عکس زیر مربوط به چه پدیده ای است؟
باز باید به سراغ وسایل آزمایشمان برویم. این بار 2 قدم از کاغذ گرد دورتر شوید و همان کارهای مرحله قبل را انجام دهید. آنقدر سرتان را جابجا کنید تا شکلی شبیه شکل زیر ببینید.
اگر بدانید که مدار ماه به دور زمین بیضی شکل است، حتماً میتوانید در مورد عکس قبل توضیح دهید. در شکل زیر، با رسم پرتوهای مناسب سایه و نیمسایه را مشخص کنید.
حالا بگویید مورچه نقطه الف چه قسمت از خورشید را میبیند. با این آزمایش هم خورشید گرفتگی حلقوی را شبیه سازی کردیم . حالا اگرگفتید عکس زیر مربوط به چه پدیده ای است؟
نویسنده: نازنین حسن نیا