LÆRERVEJLEDNING Dansk Naturvidenskabsfestival 2011

Transkript

1 LÆRERVEJLEDNING Dansk Naturvidenskabsfestival 2011

2 INDHOLD Klassens hud på prøve Masseeksperiment Indledning... 3 Faglig baggrund... 7 Forsøgsvejledning Supplerende niveaudelte aktiviteter Eksperimenter med UV-perler Eksperimenter med hud og sol BIDRAG TIL TEKSTER Anja Philip og Anne Bach Waagstein, Kræftens Bekæmpelse og TrygFondens Solkampagne Hans Christian Wulf og Peter Philipsen, Bispebjerg Hospitals Hudafdeling PÆDAGOGISKE KONSULENTER Helle Houkjær, Krogårdskolen Mari-Ann Skovlund Jensen, Center for Undervisningsmidler Vordingborg REDAKTION Laura Ørsted-Jordy, Dansk Naturvidenskabsformidling FORSIDEFOTO Colourbox LAYOUT Søs Jensen, TRYK PE Offset, Varde UDGIVER Dansk Naturvidenskabsformidling, 2011 Telefon: dnf@formidling.dk Masseeksperimentet er en del af Dansk Naturvidenskabsfestival, der finder sted hvert år i uge 39. side 2

3 INDLEDNING Klassens hud på prøve Masseeksperiment 2011 Formål I årets Masseeksperiment vil op mod 1300 klasser sætte klassens hud på prøve i ugerne 38, 39 og 40. Formålet er at kortlægge elevernes hud-, øjen- og hårfarver samt deres soladfærd. Kortlægningen skal bl.a. fortælle, hvor meget sol en gennemsnitselev kan tåle. Det forventes, at resultatet af Masseeksperimentet 2011 bliver udgivet internationalt og på den måde kan bidrage til forskningen i, hvordan kræft i huden kan forebygges. Masseeksperimentet 2011 er udviklet i samarbejde mellem Dansk Naturvidenskabsformidling, Kræftens Bekæmpelse og TrygFondens Solkampagne (Solkampagnen) samt Bispebjerg Hospitals Hudafdeling. Pædagogisk konsulent Mari-Ann Skovlund Jensen og lærer Helle Houkjær har stået for at gøre forsøgsvejledningerne pædagogisk spiselige og for at udvikle supplerende aktiviteter. Sammen med elever fra Krogårdskolen og Herlufmagle Skole har de testet Masseeksperimentet og dermed sikret det faglige og det pædagogiske niveau. Eleverne stifter bekendtskab med forskning Ved at deltage i Masseeksperimentet oplever eleverne, hvad naturvidenskabelig forskning er. Eksperimentet giver en introduktion til naturvidenskabelig tankegang, arbejdsmåde og proces. Bidrag til ny forskning Frembringelse af ny naturvidenskabelig viden udspringer ofte af, at en person eller en gruppe forskere har en hypotese og tester, om den er rigtig. Professor Hans Christian Wulf fra Bispebjerg Hospitals Hudafdeling har den hypotese, at vi hver især tror, vi har en mørkere hudtype, end vi egentlig har. Det betyder, at vi måske opholder os i solen længere tid, end vi rent faktisk kan tåle. For at finde ud af om hypotesen holder stik, har vi designet et eksperiment, som landets skoleelever kan hjælpe med at udføre. Når Hans Christian Wulf og hans kolleger på Bispebjerg Hospitals Hudafdeling har modtaget resultaterne fra klasserne, vil de analysere dem. Gennem analysen finder de ud af, om elevernes forestilling om deres hudtype stemmer overens med deres målte hudtype. Kræft i huden er den hyppigste kræftform i Danmark. Det skyldes primært uhensigtsmæssige sol- og solarievaner, der skader danskernes hud. Derfor er det meget relevant at undersøge vores hudtype og ikke mindst vores opfattelse af den. Klogere på krop og sol Lige meget om hypotesen om, at vi tror, vi har en mørkere hud, end vi i virkeligheden har, viser sig at være sand eller falsk, vil eksperimentets resultater gøre forskerne meget klogere på danskernes hudtype anno 2011 og det vil medvirke til at producere helt ny viden om huden, som kan bruges i forskningen. Ud over forskningsrelevansen kan ny viden om huden bruges direkte i Solkampagnens daglige arbejde. Solkampagnen arbejder for at forebygge kræft i huden med kampagnen Skru ned for solen mellem 12 & 15. Et af Solkampagnens ønsker er, at børn og unge skal lære om og undervises i samspillet mellem mennesket og solen, herunder hvordan de kan nyde solen med omtanke og forebygge kræft i huden. Masseeksperimentet er derfor også med til at uddanne danske skolelever i, hvordan UV-stråling påvirker deres hud. side 3

4 Endelig har eksperimentet den sidegevinst, at eleverne, der deltager, uundgåeligt bliver klogere på deres egen krop. Den indsigt kan både danne grobund for et sundt liv med gode solvaner, men kan også tænkes at øge elevernes interesse for kroppen som naturvidenskabeligt fænomen og være med til at skabe begejstring for naturvidenskab. Flere internationale undersøgelser viser, at skoleelever og særligt pigerne fatter større interesse for naturfagene, hvis de er relateret til krop og sundhed eller er baseret på problemstillinger fra virkeligheden. Resultaterne Når du indrapporterer klassens resultat, vil det være muligt at finde ud af, om der er forskel på, hvordan eleverne opfatter deres egen hudtype i forhold til, hvordan den egentlig er. Resultatet er dog kun vejledende, idet det endelige resultat af Masseeksperimentet først foreligger, når den videnskabelige rapport er færdig. Trinmål Med udgangspunkt i elevernes daglige oplevelser, erfaringer og iagttagelser af deres egen hud foretager klasserne en naturvidenskabelig undersøgelse med en hypotese, der er formuleret af virkelige forskere, systematiske undersøgelser, der kræver samarbejde og omhyggelighed og endelig indrapportering med henblik på en videnskabelig konklusion. I forhold til omverdenen handler det om at beskrive og undersøge et hverdagsfænomen og kende enkle regler for sundhed herunder faktorer, der kan påvirke sundheden. Forhåbentligt kan dette være med til at stimulere naturfaglige interesser ved at give øget sprogligt grundlag for at anvende fysiske og kemiske begreber og pirre til lysten til at stille og undersøge flere spørgsmål. Endvidere er det håbet, at eleverne får en nuanceret indsigt i menneskets samspil med naturen - i dette tilfælde solen. Masseeksperimentets form og indhold kan således relateres til både formålsparagraffer og udvalgte trinmål for fagene: Natur og naturfaglige fænomener (børnehaveklassen), natur/teknik (på klassetrin), fysik/kemi og biologi (på klassetrin), naturfag (på 10. klassetrin), jf. ovenstående bemærkninger - samt den naturvidenskabelige undervisning på de gymnasiale uddannelser. Desuden kan Masseeksperimentet indfri udvalgte mål for fagene sundheds- og seksualundervisning og familiekundskab (0.-9.klassetrin) og sundhed og sociale forhold (10. klassetrin). Kilde: Naturvidenskabsfestival om sol og UV-stråling Masseeksperimentet er en oplagt mulighed for at afholde en festivaluge om nogle af de emner og fænomener, der relaterer sig til eksperimentet. En hel emneuge er dog ikke nødvendig for at være med i årets Masseeksperiment. Sidst i lærervejledningen kan du finde idéer til flere eksperimenter med hud, sol og beskyttelse, solens lys samt med UV-perlerne, der er vedlagt forsøgskittet, Find flere links til undervisning og eksperimenter med hud og sol findes på og på www. skrunedforsolen.dk. side 4

5 Film med Store Nørd I årets film, der er produceret som optakt til Masseeksperimentet 2011, møder Kåre og Emil fra DR s naturvidenskabelige børneprogam Store Nørd forskeren Hans Christian Wulf og bliver klogere på UV-stråling og hud. For at forstå hvad solens stråler egentlig er, bygger de to nørder et spektrometer, der kan dele lyset fra solen op, for at vise hvad sollys består af. Hent filmen på og se den på skolens computer. Filmen er produceret af Kasper Bent Rasmussen og Thora Lorentzen. Kilde: dr.dk/noerd Masseeksperimentet er sammensat af fire øvelser Øvelse 1. Hvad tror du selv Øvelse 2. Dine farver Øvelse 3. Kend din hud Øvelse 4. Din soladfærd Forsøgskittets indhold 1. Lærervejledning inkl. 2 personlige svarark til hver elev (svarark 1 + svarark 2) 2. Skema med ansigter (øvelse 1 A) Øvelse 1 A Masseeksperimentet 2011 Hvad tror du selv? A B C A B C D E F G D H E F Kig på de otte ansigter. Vælg det ansigt, du mener, ligner dig mest. Skriv bogstavet på dit svarark G H 3. Kend din hud/hudtypemåler (øvelse 3) side 5

6 4. Pose med UV-perler. Læs mere om eksperimenter med UV-perler på side 15. Eksperimentér med UV-perler, der skifter farve i sollys. Køb evt. flere UV-perler på Foto: Frank Bason 5. Ark med klistermærker, nummereret fra 1-30 En film om UV-stråling og hud, som kan downloades via Du skal forberede dig på, at det for dig som lærer er en tredelt proces at være med i Masseeksperimentet. - Første del er forberedelsen til eksperimentet og gennemlæsning af lærervejledningen. - Anden del er udførelsen af eksperimentet. - Tredje del er indrapportering af resultater. Regn med, at du skal bruge ca. 45 min på hver del. Til selve undervisningen med eleverne skal du afsætte omkring 45 min. Du behøver ikke at lave alle tre dele på samme dag, så længe du husker at indtaste klassens resultater senest den 14. oktober 2011 på side 6

7 FAGLIG BAGGRUND I det følgende er beskrevet nogle grundbegreber om hud og sollys, som kan øge begrebsforståelsen og gøre klassen klogere på hudeksperimentet og den sammenhæng, det indgår i. Den faglige baggrund kan kvalificere elevernes læring, men er ikke en nødvendighed for at være med i selve Masseeksperimentet. Vælg det ud, der passer til elevgruppen. Materialet må gerne kopieres og kan evt. læses/bearbejdes selvstændigt af folkeskolens ældste elever. Farvemixeren Lærervejledning side 4 Det synlige lys er en lille del af et større spektrum af elektromagnetiske bølger. Solens stråling Hvis Solen bølgelængden udsender forskellige er typer mindre stråling. end Nogle 400 nm typer har er synlige, vi ultraviolet og andre stråling er usynlige (UV), for mennesker. røntgenstråling, De synlige og kalder gammastråling. vi synligt lys. Det Hvis usynlige bølgelængden kalder vi stråling. er større Denne har usynlige vi infrarødt stråling kan lys fx (IR), være mikrobølger varmestråling. Varmestråling og radiobølger. kaldes også infrarød stråling (IR-stråling). Den usynlige stråling kan også være ultraviolet stråling (UV-stråling). Strålingstype Gamma UV IR Radar Radiobølger Røntgen Synligt lys Mikrobølger U H F V H F K B M B LB Bølgelængde meter Synligt lys udgør kun en lille del af solens spektrum. Med en kortere bølgelængde har vi fx UV-stråling. Og med en længere bølgelængde har vi fx IR-stråling. (figurkilde: Geert Cederkvist) Det elektromagnetiske spektrum (logaritmisk skala) Både UV-stråling fra solen og UV-stråling fra kunstige kilder (fx solarier) kan forårsage solskoldninger, Farvespektrum for tidlig ældning af huden (rynker), øjenskader, påvirke immunforsvaret og kan medvirke til hudkræft. Når Verdenssundhedsorganisationen hvidt sollys brydes i et WHO (World Health Organization) tresidet har fastslået, prisme at UV-stråling eller i regndråber % af dannes alle hudkræfttilfælde. et spek- er kræftfremkaldende og er årsag til rød trum med de farver vi kender fra regnbuen: rød, gul orange Selv fornuftig solbadning kan have kosmetiske konsekvenser, orange, gul, blå og violet. grøn for solen ælder hvidt vores lys hud. Solældet hud har furer, Farverne glider uden blå hænger, er ru, tør, gullig og plettet. egentlige Der grænser stor forskel over på hud, i som er blevet beskyttet mod direkte violet hinanden og kaldes sol (med derfor fx at søge skygge eller at bruge solcreme), også for et kontinuertog hud, der i årevis er blevet solbrændt. Foto: Colourbox spektrum. Det hvide lys består af alle spektrets farver. De forskellige farver er lys med forskellige violet nm blå nm blågrøn nm bølgelængder. grøn nm UV-strålingens Bølgelængderne ABC for det synlige lys ligger gulgrøn nm i UV-strålingen intervallet 400 fra solen nm består til 700 af nm. UVA-, UVB- og UVC-stråling. Det er kun UVA- og UVB-stråling, der trænger gennem atmosfæren og når ned til Jorden. gul UVC-stråling stoppes 570 helt af ozonlaget nm og orange nm rød nm 1 nm (nanometer) = 10-9 m. De omtrentlige grænser for de enkelte farver i det kontinuerte spektrum kan ses i tabellen. side 7

8 atmosfærens ilt (oxygen). UVB-stråling stoppes delvist af ozonlaget, mens UVA-stråling trænger næsten uhindret gennem atmosfæren. Både UVA- og UVB-stråling er skadelige og kan forårsage kræft i huden. Det er især UVB-stråling, der giver anledning til solskoldninger. Illustration: Jørgen Stamp. Kilde: UVA UVB OVERHUD UV-indexet et mål for UV-strålingens styrke UV-indexet, som man fx kan høre i vejrudsigten, er et internationalt LÆDERHUD mål for intensiteten af den skadelige UV-stråling midt på dagen, når solen står højest. I Danmark er UV-indexet højst 1 på en vinterdag og UNDERHUD højst 7 på en sommerdag. I andre dele af verden kan det være langt højere eller lavere. Det højeste UV-index ses i middagstimerne, når solen står højt på himlen, og når det er skyfrit. Når UV-indexet er 3 eller mere, anbefaler Kræftens Bekæmpelse, at man beskytter sig mod solens UV-stråling for at undgå solskoldninger. Læs mere om anbefalinger i forhold til UV-index i Ugeskrift for læger (se klideoversigten på side 24). UV-index UV-strålingens intensitet Mindre end 3 Lav 3 6 Moderat 6 8 Høj 8 10 Meget høj Større end 10 Ekstrem Når UV-indexet er 3 eller højere, bør man beskytte sig mod solens UV-stråling. Figurkilde: UV-strålingen trænger forholdsvis nemt igennem Jordens atmosfære, når der er få skyer på himlen, mens mørke regnskyer næsten fuldstændigt bremser UV-strålingen. Der er ingen direkte sammenhæng mellem UV-strålingens intensitet (UV-index) og luftens temperatur. Derfor kan UV-strålingen være stærk selv på kølige dage og/eller i gråvejr. Solmode gennem tiden Der er forskel på, hvordan idealet mht. solbrunhed har været gennem tiden. Før 1. Verdenskrig var det bestemt ikke tegn på skønhed med et brunt look. Det afslørede derimod, at man var nødt til at knokle udendørs, og dermed blev solbrun hud et tegn på fattigdom. Jo hvidere, jo bedre. Lange kjoler, hat og solparasol var derfor en del af moden. Langsomt blev solbrun hud et symbol på sundhed, overskud og rigdom. Kun de rige havde jo tid til at holde ferie og ligge i solen. Hat og parasol blev yt, og kjolerne blev kortere. Der var en tendens til, at jo brunere, jo bedre. Så her opstod også de første højfjeldssole, eller folk indkøbte selv højfjeldssol til anvendelse i hjemmet. I dag har mange danskere et andet forhold til solbrun hud, men solarier anvendes i vid udstrækning. Her er to forsider til anvisninger på syning af kjoler. Bemærk kvindernes beklædning og hudfarve. side 8

9 Kunstig UV-stråling Solarier udsender kraftig UV-stråling, der indeholder mere UVA-stråling end middagssolen, men mindre UVB-stråling. Flere undersøgelser fra fx Verdenssundhedsorganisationen (WHO) viser sammenhæng mellem solariebrug og risikoen for at udvikle kræft i huden. Intensiteten af strålingen i solariet kan sammenlignes med solens styrke ved ækvator. Kilde: DMI: Fakta om selvbruner Det virksomme stof i selvbruner er et sukkerstof, som hedder dihydroxyacetone. Når vi smører det på huden, binder det sig til proteinerne i vores yderste hudlag, og det sammenbundne sukkerstof og protein skifter farve til brun. Det kaldes en Maillard-reaktion efter den franske kemiker, som første gang beskrev reaktionen i starten af 1900-tallet. Samme reaktion foregår også inden for madlavning, når visse fødevarer brunes. Farven fra selvbruner har altså ingenting med vores pigment i huden (melanin) at gøre. Hvis man ønsker en solbrun farve, er den bedste måde at opnå den på rent sundhedsmæssigt ved hjælp af selvbruner. Der er foreløbig ikke beskrevet noget farligt ved brugen af selvbruner, der tværtimod kan bidrage til at beskytte imod solens ultraviolette stråler. Kilde: Rundt om huden Professor Fitzpatrick identificerede i forskellige hudtyper. Hydtype 1 Hydtype 2 Hydtype 3 Hydtype 4 Hydtype 5 Hydtype 6 Fotos: Colourbox Hudtyper Det er meget forskelligt, hvor meget UV-stråling vi hver især kan tåle. Det afhænger blandt andet af, hvilken hudtype man har. Professor Thomas Fitzpatrick fra Harvard University udviklede i 1988 en model til at bestemme hudtyper. I modellen identificerede han seks hudtyper ud fra solens påvirkning af huden og hudfarven. Modellen kritiseres meget i videnskabelige kredse, men anvendes stadig, derfor indgår der også spørgsmål om denne hudtypemodel i Masseeksperimentet De fleste etniske danskere er enten hudtype 2 eller hudtype 3 og er derfor mere udsatte for UV-stråling end befolkningsgrupper med mørkere hudtyper. De seks hudtyper ser typisk ud som på billedet herover, men det er ikke så simpelt, som det lyder, for der findes mange varianter inden for hver hudtype. Farverne på billederne er meget forenklede, men skal bruges som udgangspunkt for bestemmelsen. En persons hudtype er afgørende for, hvor meget sol personen kan tåle. Forskning har vist, at jo oftere man udsættes for sol og solskoldninger i barndommen, jo større er risikoen for at udvikle kræft i huden. Det er dog aldrig for sent at begynde at solbeskytte sig. Den samlede strålingsdosis og det samlede antal solskoldninger gennem livet har nemlig også betydning for vores kræftrisiko. Voksne skal derfor også tage deres forholdsregler i solen. Fornuftige solvaner tidligt i livet reducerer altså risikoen for solskoldninger, hudskader og kræft i huden senere i livet. side 9

10 Huden er tilpasset klimaet Rundt om i verden har menneskene forskellige hudtyper, som er tilpasset det miljø, den oprindelige befolkning har levet under. Jo tættere på ækvator man kommer, jo mørkere er befolkningens hud. Men i vores moderne verden opstår der nogle gange paradokser, fordi biologien ikke kan følge med kulturernes hurtige ændringer. I Australien har det oprindelige folk, aboriginere, mørk hud (hudtype 5 eller 6), mens mange andre australiere har en lys hud (hudtype 2 eller 3). Det oprindelige folk har levet under Australiens stærke sol, og deres hud har gennem evolutionen tilpasset sig vilkårene. Men da englændere og irere udvandrede til Australien i 1800-tallet, lagde de uden at vide det kimen til et seriøst sundhedsproblem. Englændere og irere har nemlig en hud, der er tilpasset de nordligere himmelstrøg. Den lyse hud går i arv, og evolutionen er ikke så hurtig, at deres hud har kunnet nå at ændre sig på et par hundrede år. Derfor er der mange mennesker i Australien med lys hud. Den lyse hud kombineret med meget sol og et højt UV-index betyder, at Australien i dag har verdens højeste forekomst af kræft i huden. Et andet interessant fænomen er eskimoerne, som ofte har en mørk hud med meget pigment (hudtype 4-5). Hvis man ser isoleret på deres nordlige levested, burde de egentlig have lys hud. Eskimoernes hudfarve kan hænge sammen med, at eskimoerne ikke oprindeligt er fra Grønland og Alaska. Ifølge én teori er eskimoerne udvandret fra Asien, hvor solen er stærkere, og hvor asiaternes hud derfor er mørkere. Kilde: Solens stråler fra Himmel til Hud, Kræftens Bekæmpelse, TrygFonden og Experimentarium, 2008 Hudens opbygning Huden er bygget op af tre lag: Overhud (epidermis), læderhud (dermis) og underhud (hypodermis eller subcutis). Overhuden består yderst af et hornlag, der yder effektiv beskyttelse imod omgivelserne. Herunder har vi de levende hudceller og inderst findes iblandt hudcellerne pigmentcellerne (melanocytter), der producerer melanin i daglig tale kendt som pigment som spredes ud i hudcellerne og gør dem mørkere. Melanin beskytter huden mod solens UV-stråling. Læderhuden består overvejende af fibre, der danner et netværk og holder huden glat og smidig. Hvis fibrene ødelægges af sol, får man rynker. Underhuden er hudens fedtvæv. Tykkelsen afhænger af køn og vægt - den er tykkest hos kvinder. Som det fremgår af illustrationen på side 8, er det forskelligt, hvor langt ned i huden de forskellige typer UV-stråling når. UVA-stråling når ned i læderhuden og forårsager skader i huden. Det er overvejende UVB- stråling, der giver solforbrændinger i huden. UV-stråling og solbeskyttelse Det er dejligt at være ude, når solen skinner. Solens lys giver godt humør og D-vitamin til knoglerne. Vi skal ikke undgå solens lys, men bare omgås det med sund fornuft. Solbeskyttelse er ekstra vigtigt i forhold til børn. Jo tidligere barnet udsættes for megen UV-stråling og solskoldninger, jo større risiko har det for at udvikle kræft i huden senere i livet. De fire solråd Det er heldigvis nemt at forebygge kræft i huden ved at følge Solkampagnens fire simple solråd: 1. siesta 2. solhat side 10

11 3. solcreme 4. sluk solariet. Solrådene gælder, hvis man er udendørs i mere end minutter midt på dagen (mellem 12 og 15), og UV-indexet er højere end 3. Solrådene er opstillet i prioriteret rækkefølge. Det bedste, man kan gøre, er at søge skygge. Har man ikke mulighed for det, eller vil man gerne være i solen, bør man bruge tøj, der dækker til knæ og albuer, solhat og solcreme. Følger man disse råd og slukker for solariet, undgår man den højeste dosis af UV-stråling. Derved undgår man forbrændinger, for høje doser UV-stråling og på længere sigt kræft i huden. D-vitamin i sol og kost Solkampagnen anbefaler, at vi skruer ned, men ikke slukker, for solen. Sollys er vigtigt og livgivende, ikke mindst pga. vores behov for D-vitamin. Dette vitamin er vigtigt, fordi det hjælper kroppen til at optage kalk og er nødvendig for knogler og muskler. Mangel på D-vitamin øger risikoen for knogleskørhed og kan give muskelsmerter og svage muskler. D-vitamin kan også fås gennem kosten fra fx fede fisk, lever, mælkeprodukter og kød. Derfor anbefaler Sundhedsstyrelsen, at man får sit D-vitamin gennem en solbevidst adfærd i sommerhalvåret og gennem kosten. Selv om fx grønlændere ikke oplever meget sollys i vinterhalvåret, får de alligevel dækket behovet for D-vitamin gennem deres kost, som typisk består af meget fed fisk og rå sællever. Om sommeren får vi opfyldt D-vitamin-depoterne, selvom vi opholder os i skyggen, bruger solcreme, eller bliver inde i tidsrummet De fleste danskere får tilstrækkelig D-vitamin fra solen, når de i hverdagen opholder sig kort tid udendørs og solbeskytter sig, hvis de er ude i mere end 20 minutters tid i timerne midt på dagen. Lageret af D-vitamin kan kroppen tære på om vinteren, hvor vi ikke kan få D-vitamin fra solen. Huden stopper med at danne D-vitamin, når der er dannet nok. Der er derfor ikke vundet noget ved at være længe i solen kort tid flere gange om ugen er bedst. Huden danner ikke mere D-vitamin ved at blive brun, rød eller ligefrem forbrændt. Farveændringen er blot hudens forsøg på at beskytte sig mod yderligere UV-stråling. Kilde: Solens stråler fra Himmel til Hud, Kræftens Bekæmpelse, TrygFonden og Experimentarium, 2008 Solcreme og D-vitamin Hvor meget D-vitamin, der dannes i kroppen, afhænger af, hvor stærk sollysets UVB-stråling er. Når man kommer solcreme på huden, virker det ved at bortfiltrere en del af UV-strålingen - enten med et kemisk eller fysisk filter. Det kemiske filter trænger ind i huden og opsuger solens stråling, mens det fysiske filter lægger sig som et hvidligt lag på huden og reflekterer strålingen. Solcreme beskytter ikke 100% mod solen, og en mindre del af strålingen trænger altid ind i huden og tillader D-vitamindannelse. Kilde: Gå ud og nyd solen og lyset, men gør det med omtanke, så du undgår, at huden bliver rød. TIP: Test klassens viden om solen på side 11

12 FORSØGSVEJLEDNING Beskrivelse af forløbet Masseeksperiment 2011 er opdelt i fire små øvelser, der tilsammen giver de data, som forskerne skal bruge for at blive klogere på hudtyper og soladfærd. Forberedelse inden undervisningen Læs forsøgsvejledningen igennem. Vejledningen er som udgangspunkt henvendt til læreren. Hvis du underviser i de ældste klasser, kan du også vælge at kopiere dele af lærervejledningen (forsøgsvejledningen samt afsnittet med faglig baggrund), så dine elever selv kan læse og anvende det. Kopiér svarark 1 + svarark 2, så hver elev får to personlige svarark. Kopiér Øvelse 2. Dine farver (side 25) til hver elev. Kopiér Øvelse 4. Din soladfærd (side 27) til hver elev. Se filmen om Masseeksperimentet 2011 via Inddel eleverne i grupper på ca. 4-5 personer. Giv hver elev svarark 1, som du har kopieret fra side 29. Bed dem skrive klasse og navn på arket. Navnet skal kun bruges, så de kan finde deres ark igen, hvis det bliver væk i løbet af eksperimentet. ØVELSE 1 A. HVAD TROR DU SELV? 1. Giv hver gruppe en udgave af det trykte ark med otte tegneserieansigter på: Øvelse 1A. Hvad tror du selv? (arket findes i forsøgskittet). 2. Eleverne skal nu vælge, hvilket ansigt de tror minder mest om dem selv i forhold til deres hudfarve. Øvelse 1 A Masseeksperimentet 2011 Hvad tror du selv? A B C A B C D E F 3. Hver elev skal notere deres svar (bogstav fra A-H) på svarark 1. G D H E F Kig på de otte ansigter. Vælg det ansigt, du mener, ligner dig mest. Skriv bogstavet på dit svarark G H ØVELSE 1 B. OP PÅ RÆKKE 1. Nu skal eleverne stille sig på række efter deres hudfarve. Først alle de elever, der synes, de ligner ansigt A. Derefter de elever, der synes, de ligner ansigt B etc. De lyseste først og de mørkeste sidst. 2. Når eleverne står på række efter ansigtkategorierne, skal I vurdere, om der er nogen, der skal bytte plads. Lad eleverne diskutere det indbyrdes, og bytte pladser og måske skifte til en helt anden kategori. 3. Når rækken er klar, får eleverne et elevnummer ud fra deres placering i rækken. Brug det ark med klistermærker, der fulgte med forsøgskittet. A B Eleven med den lyseste hudfarve får nummer 1, herefter nummer 2 osv. OBS! Elevnummeret skal skrives på svarark 1. A B E C D D E E F F G H H side 12

13 ØVELSE 2. DINE FARVER Tilbage i klassen. Alle er klar med skriveredskaber og evt. et par spejle. 1. Uddel spørgeskemaet: Øvelse 2. Dine farver. Fortæl, at de nu skal notere, hvilken øjenfarve hårfarve, hudfarve m.m. de har. Og at de kun må sætte ét kryds i hver opgave. 2. Lad eleverne udfylde skemaet individuelt (de må dog gerne hjælpe hinanden). 3. Afslut øvelsen med at skrive svarene ind i svarark 1. De yngste elever skal nok have hjælp til at notere de rigtige svar i de rigtige felter. ØVELSE 3. KEND DIN HUD 1. Uddel Øvelse 3. Kend din hud. Hudtypemåleren findes i forsøgekittet. 2. Eleverne skal nu måle, hvilken hudfarve der matcher deres egen bedst. 3. Sig, de skal holde farveskalaens farvepinde ind mod huden på indersiden af deres venstre underarm. 4. Sig, de skal knibe øjnene lidt sammen. Så kan de bedst se, hvilken af de syv farver der ligner deres hudfarve mest. 5. Afslut øvelsen med, at eleverne noterer bogstavet på den udvalgte farvepind på svarark 1. ØVELSE 4. DIN SOLADFÆRD 1. Uddel spørgeskemaet fra Øvelse 4. Din soladfærd. 2. Lad eleverne udfylde skemaet individuelt de må dog gerne hjælpe hinanden. 3. Afslut øvelsen med at skrive svarene ind i svarark 1. De yngste elever skal måske have hjælp til at notere de rigtige svar i de rigtige felter. BEREGN ET SAMLET RESULTAT Uddel svarark 2 til alle elever. Eleverne skal nu tælle deres svar fra svarark 1 sammen og notere dem på svarark 2. Det samlede resultat gør eleverne klogere på deres egen hud og soladfærd. De yngste klassetrin skal sikkert have hjælp til at beregne det samlede resultat. Eleverne får to svar. Det ene svar fortæller dem, hvor meget sol deres hud kan klare. Det andet svar fortæller dem, om de passer på i forhold til solen. AFRUNDING Slut af med at indsamle alle elevernes svarark 1. Vær opmærksom på, om eleverne har noteret deres elevnummer på arket. Bed evt. en elev om hjælp til at sortere dem efter elevnumre, så det bliver nemmere at registrere resultaterne til sidst. Eleverne kan beholde svarark 2 selv. Når du har indsamlet elevernes svarark 1, skal du indtaste resultaterne på dk. Du skal indtaste resultaterne senest fredag den 14. oktober Den samlede tid for indtastningen af resultaterne er afhængig af klassens størrelse, men regn med, at du skal bruge minutter på indberetningen og husk at holde tungen lige i munden, når du indtaster resultaterne fra øvelse 2 og 4. side 13

14 Når du har indtastet dine elevers resultater, udregner hjemmesiden nogle gennemsnitlige værdier, som du modtager med det samme, og som du kan bruge til at vise i klassen. Du og dine elever vil på et senere tidspunkt få tilsendt jeres resultater sammen med det nationale resultat. Dette kan du bruge som en konklusion og afsluttende opfølgning på jeres forløb. Måske er I den blegeste klasse på Fyn, eller også er I den klasse, der har flest modermærker. Eller måske er I de bedste i hele landet til at passe på i forhold til solen. DANSKERNE OG SOLEN Kræftens Bekæmpelse og Trygfondens Solkampagne: Solundersøgelsen 2009 viser, at: over halvdelen af de årige oplevede solskoldninger i sommeren hver femte person synes, at man ser syg ud, når man er bleg. 3% af de 8-12-årige har brugt solarium inden for det seneste år. der er flere piger end drenge, der bruger solarium. der er færrest solariebrugere i Storkøbenhavn. hvert år registreres mere end 9000 nye tilfælde af kræft i huden. 80 % af alle forbrændinger får man på 14 dage om året, hvor det er varmt, og solen er så kraftig at man tager tøjet af overkroppen. man får 25 % af sin årlige soldosis på en seksdages-solferie om sommeren. side 14

15 SUPPLERENDE NIVEAUDELTE AKTIVITETER Hvis du ønsker at udbygge Masseeksperimentet til et projektforløb, en temadag eller en temauge om hud og UV-stråling, er der herunder inspiration til supplerende aktiviteter for klassen. Niveau 1: klasse Niveau 2: klasse Niveau 3: klasse + evt. gymnasiet EKSPERIMENTER MED UV-PERLER I forsøgskittet er vedlagt en pose med UV-perler. UV-perler kan være et godt redskab til at forstå, hvordan solens stråler kan være skadelige, og som et led i at arbejde med præventive metoder, der kan reducere de risici, der er forbundet med sollys. Her kan I få en smagsprøve på nogle af de eksperimenter, man kan lave med UV-perlerne. Af trinmål, der tilgodeses i eksperimenterne med UVperlerne, kan fremhæves mål om arbejdsmetoder og tankegange, hvis man sørger for at lægge vægt på den systematiske tilgang til eksperimenterne. Begrebet lys bruges ofte som et fælles begreb til at beskrive mange forskellige former for lys, som fx glødende lys, fluorescerende lys eller sollys. Men ikke alt lys består af den samme energi. Ved at bruge UV-perler kan I undersøge usynlige former for lysenergi som ultraviolet lys. Ingen af lysenergierne i den ultraviolette del af lysspektret er synlige for det blotte øje. Ligesom der er mange forskellige farver i det synlige spektrum - lysets bølgelængde afgør, om vi ser rød, grøn, blå osv. så er der også mange forskellige bølgelængder i det ultraviolette lys. Bølgelængder med nm kender vi som sort lys og bruges ofte i lysshows på diskoteker eller i teaterforestillinger. Disse UV-bølger passerer let gennem materialer som visse typer plast og glas. Ultraviolet lys med korte bølgelængder (254 nm) bruges til at slå bakterier ihjel med og som katalysator for kemiske reaktioner. De er vigtige, når man skal identificere fluorescerende mineraler. De korteste bølgelængder (under 200 nm) kan ikke rejse særlig langt gennem luft, før de bliver absorberet af oxygenmolekyler, som konverterer dem til ozon. Kilde: HVORDAN VIRKER PERLERNE? UV-perlerne indeholder forskellige pigmenter, der ændrer farve, når de kommer i kontakt med enhver form for ultraviolet lys inklusiv solens. Perlerne er alle sammen hvide, når de er i synligt lys. I UV-lys vil I se, at perlerne skifter til forskellige farver, afhængig af hvilket pigment perlerne indeholder. Hver eneste perle kan ændre farve omkring gange, før pigmentet ikke længere reagerer på UV-stråler. Foto: Frank Bason side 15

16 1. Fakta om solfaktor Eksperimentet går ud på at teste solcremer med forskellige faktorer og undersøge, hvilken faktor solcreme der bedst beskytter mod solens UV-stråler. Niveau 1-3 Tidsforbrug: En lektion Lokale: Vær udendørs, når solen skinner Prisoverslag: Næsten gratis, hvis man beder eleverne medbringe rester af solcreme. I skal bruge: Solcremer med forskellige faktorer, fx 6, 15 og 30. UV-perler (vedlagt forsøgskittet) Små gennemsigtige plastposer (fx de såkaldte lynlåsposer ) Tuschpen til at skrive på plastposerne Sådan gør I: 1. Start med at samle solcremer med forskellige faktorer, fx faktor 6, 15 og Placér perlerne i de små plastposer, og smør et lag solcreme på posens ydreside på den lille del, hvor perlerne ligger. Brug et lag svarende til det lag, I ville smøre på huden. Brug en tusch til at skrive den faktor solcreme, I tester, på posen. Husk at have en pose uden påsmurt solcreme, så I har mulighed for at sammenligne resultaterne med perler uden solcreme og dermed kontrollere jeres eksperiment. 3. Lav en farveskala, så I kan overskue eksperimentet. En systematik kunne fx være en skala fra 1 til 5, hvor 5 er lig med den stærkeste farve eller forbrænding, og hvor 1 er lig med den svageste farve. Posen uden solcreme er automatisk 5. Det har ingen betydning, om perlerne skifter til gul, lilla eller rød, da de blot er farvet med forskellige farvestoffer. Det er farvernes styrke, der er interessante. 4. Lad poserne med perler ligge i solen i fem minutter og se, om de skifter farve. 5. Giv poserne point fra Lav en konklusion på jeres eksperiment. Tag evt. billeder af resultaterne og beskriv! Flere undersøgelser Undersøg også, om der er forskel på nye og gamle solcremer. Solcremeproducenter anbefaler, at du smider gammel solcreme ud, fordi den ikke længere blokerer for de skadelige UV-stråler. Støtter dine eksperimenter dette udsagn? Og hvor længe virker solcremen? I kan også undersøge, om det hjælper at skifte farve på plastikposen. Forklaring: UV-perlerne er meget følsomme over for energiforandringer i UV-stråler, derfor kan du bruge dem til at bestemme solcremes evne til at blokere for solens UV-stråler. Perlerne vil altid ændre farve, uanset hvor høj faktor solcreme du bruger. En solcreme med høj solfaktor giver ikke nødvendigvis bedre beskyttelse. Faktor 50 beskytter fx ikke dobbelt så godt som faktor 25. Prisen for at få stoppet de sidste og få procent af strålerne er ofte høj. Det kan derfor være en god idé at købe en solcreme med lidt lavere faktor og så måske benytte den oftere. Ved rejser til udlandet, når UV-indexet er højt dvs. 6 og derover er det en god idé at gå op i faktortal og fx vælge vandfast solcreme med faktor 30, hvis man: har meget lys hud opholder sig i lande tæt på Ækvator ikke kan undgå at være længe i solen. side 16

17 Det afhænger også af andre forhold, hvilken solcreme man skal bruge. Hvis man er i kontakt med vand og sand eller sveder meget, kan det anbefales at smøre sig ind oftere. Andre faktorer, der også spiller ind, er: tidspunktet på dagen og året mængden af UV-strålinger skydække hudtype mængden af solcreme hvor ofte solcremen påsmøres solcremens holdbarhed refleksion fra omgivelserne 2. Test af UV-stråler på en overskyet dag Undersøg, om UV-perlerne skifter farve, selv om det er overskyet. For at sammenligne tidspunkter på dagen, virker eksperimentet bedst på en overskyet dag. Niveau 1-3 Tidsforbrug: Et par minutter, men flere gange dagligt. Der kan dog godt gå noget tid, før UV-perlerne skifter tilbage til deres oprindelige hvide farve. Lokale: Vær udendørs en dag, hvor det er overskyet hele dagen. Prisoverslag: Gratis perlerne er i forsøgskittet. I skal bruge: UV-perler (vedlagt forsøgskittet) Skyer Sådan gør I: 1. Tjek vejrudsigten fx på og vælg en dag, det er lidt overskyet hele dagen. 2. Lav et skema med forskellige tidspunkter på, fx kl. 8, kl. 10, kl. 12, kl. 14. Hvis nogle kan låne perlerne med hjem, kan I fortsætte lige til solen går ned. 3. Observér, hvor meget perlerne ændrer farve, når de udsættes for sollys på de forskellige tidspunkter af dagen, og skriv en lille tekst ind i skemaet, eller tag et billede og sæt ind. 4. Hvad viser dine resultater? På hvilket tidspunkt af dagen udsender solen mest UV-lys? Forklaring: UV-perlerne skifter farve, selv om det er overskyet. Hvis de ændrer farve, så har I en forklaring på, hvorfor læger anbefaler, at man også tager solcreme på, selvom det er delvist overskyet. Brug eksperimentet til at snakke om, hvordan I kan beskytte jer mod solen. 3. Test UV-filtre I dette eksperiment skal I undersøge, hvilke plast- og glasmaterialer der bedst blokerer for UV-stråler. Niveau 1-3 Tidsforbrug: En lektion Lokale: Vær udendørs en dag, hvor solen skinner. Prisoverslag: Gratis, hvis eleverne kan medbringe forskellige solbriller m.m (se nedenfor) I skal bruge: Forskellige filtre, fx almindelige briller, solbriller, farvet glas, plastglas, vand, lupper, plexiglas, side 17

18 almindeligt glas find selv på mere. UV-perler (vedlagt forsøgskittet) Sådan gør I: 1. Placér forskellige gennemsigtige filtre mellem UV-strålerne og perlerne. 2. Lad solen skinne på eksperimentet ca. 5 minutter 3. Lav et skema, hvor I noterer, hvad I tester. 4. Sammenlign farverne på perlerne. Hvad beskytter bedst perlerne? 5. Biler har UV-absorberende vinduesglas. Hvordan vil I teste, om de virker? Hvorfor har man anbragt sådanne glas i bilen? Virker alle filtre lige godt? Hvorfor / hvorfor ikke? Hvordan virker solbriller? Forklaring: Der er stor forskel på, hvor meget UV-stråling der kommer igennem de forskellige filtre. Alt glas i huse og i biler absorberer alt UVB og lader i forskellig grad UVA passere. Kilde: Alle eksperimenter med UV-perler er frit oversat fra EKSPERIMENTER MED HUD OG SOL Hvis I ønsker at udbygge Masseeksperimentet til et projektforløb, en temadag eller en hel Naturvidenskabsfestival om hud og UV-stråling, er her inspiration til supplerende aktiviteter for klassen. Hvor stor er huden? Huden er meget vigtig for os mennesker. Huden fungerer som et skjold, der beskytter kroppen mod påvirkninger udefra som slag, kulde, varme, kemiske stoffer og mikroorganismer. I dette eksperiment kan I få et indtryk af, hvor stor huden er, og hvor meget den vejer. Niveau: 1 Tidsforbrug: En lektion Lokale: Ingen krav Prisoverslag: 0-10 kr. Afhængigt af om eleverne selv medbringer mælkekartonner og farver Tips til indkøb: I byggemarkeder er det muligt at købe store papirruller i form af afdækningspapir. En rulle papirdug, genbrugspapir eller gamle aviser kan også sagtens bruges. Trinmål Eleverne skal kunne fortælle om menneskets kropsfunktioner. Eleverne skal - kende menneskets sanser - her følesansen - kende enkle regler for sundhed - kunne navngive stoffer fra dagligdagen efter kriterier som form, farve, funktion og anvendelse. I skal bruge Stort stykke papir Farver 4 tomme mælkekartoner Kraftig tape, fx gaffatape Badevægt Vand side 18

19 Sådan gør I Eleverne arbejder sammen to og to 1. Læg et stort stykke papir på gulvet. Det skal være så stort, at man kan ligge på det. 2. Den ene lægger sig på ryggen på papiret med let spredte arme og ben, mens den anden tegner rundt om. 3. Den, der ligger ned, vender sig derefter om på maven, og der tegnes igen. Kan tegningen ikke være på samme papir, må I tage et mere. 4. Eleverne bytter nu roller og gentager øvelsen. 5. Klip tegningerne ud, eller skravér huden på tegningen. Hæng tegningerne op, og kig på tegningerne sammen. Her er næsten al huden vist på papiret. Er huden større eller mindre, end I havde troet? 6. Eleverne skal nu veje sig. 7. Eleverne fortæller vægten til læreren, som regner ud, hvor mange kg deres hud vejer. 8. Én fyldt mælkekarton vejer 1 kg. Hvor mange mælkekartoner svarer elevernes hudvægt til? 9. Tag det antal kartoner, og fyld dem med vand. 10. Eleverne skal nu hjælpe hinanden med at spænde kartonerne fast på arme og ben som vist på billedet. 11. Nu kan de mærke, hvor meget huden vejer Flere undersøgelser Hvorfor har mennesket hud? Hvordan er huden opbygget? Hvad sker der med huden, når vi fryser? Hvad sker der med huden, når vi sveder? Forklaring Huden dækker hele kroppen. Tegner man et omrids af sin krop, kan man se, hvor meget den fylder (areal). Huden er menneskets største organ med et overfladeareal på 1,5-2 m 2 hos en voksen person. Overhud og læderhud varierer i tykkelse fra under 1 mm på øjenlågene til over 3 mm på ryggen. Underhudens tykkelse varierer meget med fedtmængden. En stor del af kroppens vægt udgøres af huden, nemlig ca. 15% af vores kropsvægt. Fx vil et barn, som vejer 27 kg, have en hudvægt på ca. 4 kg (0,15x27 kg). Man kan få en fornemmelse af, hvor meget huden vejer, når man spænder de fyldte mælkekartoner fast på arme og ben. I forhold til ovenstående eksempel skal der spændes fire fyldte mælkekartoner fast, altså en liter eller et kg på hver arm og hvert ben. Overhud og læderhud vejer ca. 2 kg hos en voksen. Huden er kroppens indpakning og beskytter os mod omverdenen. Huden har stor betydning for vores væskebalance og varmeregulering, som foregår via hudens blodkar og svedkirtler. De sørger for, at kroppen holder den konstante temperatur på 37 C og forhindrer væsketab og dehydrering. Huden beskytter mod bakterier og virus og beskytter dermed kroppen mod sygdomme. side 19

20 Årets tema: Lys og luft Vi skal passe godt på huden. Mennesket kan ikke tåle at miste særlig meget af huden. Mister vi mere end en fjerdedel af vores hud (fx i en brandulykke), kan vi dø. Huden er det organ, som er mest udsat for solens farlige UV-stråling. For meget sol kan føre til solskoldning, rynket, grov hud eller hudkræft. Det er derfor vigtigt at beskytte huden mod solens stråler, fx ved at bruge solcreme. Det er især vigtigt at passe på solen, hvis man er rødhåret, hvis huden ikke er vænnet til skarpt sollys, hvis man bader ved en hvid strand/havet, eller hvis man er ude at sejle. Kilde: Eksperimentet er udviklet af Experimentarium og findes i publikationen De små forsker. Planter har brug for lys Find ud af, hvad der sker med planter, der ikke får lys. Niveau 1+2 Tidsforbrug: 1 lektion, men selve eksperimentet skal stå ca. 10 dage. Lokale: Vindueskarm med sollys. Prisoverslag: Ca kr Trinmål At forstå hovedtræk ved solens betydning ved fotosyntesen. I skal bruge Karsefrø To bakker Vat Sølvpapir Sådan gør I 1. Læg vat i bunden af de to bakker og strø karsefrø ud i begge bakker. Hæld rigeligt med vand i. 2. Pak den ene bakke ind i sølvpapir, så der ikke kan komme lys ind til karsefrøene. 3. Sæt begge bakker i vindueskarmen. 4. Vent i 10 dage, men husk at vande bakkerne jævnligt. 5. Efter 10 dage skal I tage sølvpapiret af. 6. Hvad er der sket? Flere undersøgelser Hvorfor har planter brug for lys? Hvad sker der, hvis de ikke får lys? Hvad kan man forestille sig, der sker, hvis vi fælder alle træer i verden? Forklaring I den bakke, der ikke har været pakket ind i sølvpapir, er karsen spiret og klar til at spise. Her er der nemlig foregået fotosyntese. I den bakke, der har været dækket af sølvpapir, er der ikke foregået fotosyntese, da fotosyntesen er afhængig af sollys. Det er fotosyntesen, der sætter gang i de processer, der holder planter i live og gør dem grønne. Planterne er grønne, fordi de indeholder et stof, der hedder klorofyl. Klorofyl opsuger rødt og blåt lys og reflekterer kun det grønne. Når fotosyntesen ikke finder sted, nedbrydes klorofylet, og planterne bliver gule. Foregår der ingen fotosyntese i planter, vil de også blive slatne. Det sker, fordi planterne holder op med at producere glukose (sukker). side 20

21 Det er det samme, der sker, når der har stået et telt på en græsplane i lang tid. Når teltet fjernes, kan man se, at græsset er gult og slattent. Det er fordi, det ikke har fået lys. Når teltet flyttes og græsset igen får lys, går fotosyntesen i gang, og græsset bliver igen grønt og spændstigt. sollys Kuldioxid + vand sukker + ilt Skrevet som reaktionsligning: sollys 6CO 2 + 6H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Årets tema: Lys og luft Uden lyset fra solen ville alt liv på Jorden forsvinde. Her ville være mørkt, koldt og øde. Planter dør, hvis de ikke får lys. Hvis der ikke er nogen planter på Jorden, er der ikke mad til hverken mennesker eller dyr. Kilde: Eksperimentet er udviklet af Experimentarium og findes i publikationen Solens stråler fra himmel til hud. Byg et spektrometer I filmen om Masseeksperimentet bygger Store Nørderne et spektrometer, der svarer til dette. Niveau 3 Trinmål At bygge et apparat og redegøre for funktionen for at undersøge og blive klogere på et hverdagsfænomen. Samarbejd evt. med klassens fysiklærer. I skal bruge: En papkasse Et glasprisme - gerne ligesidet Kamera eller mobiltelefon, der kan tage billeder Pap Hvid mat sprøjtemaling Fluorescerende sprøjtemaling Solens lys eller lys fra en meget stærkt pære (UV-perler) Nødvendig baggrundsinformation Spektrometer Et spektrometer er et instrument, der kan måle elektromagnetiske spektre. I denne aktivitet vil det være en meget forenklet udgave, eleverne fremstiller. Denne udgave vil fungere som et prisme ved at vise det synlige lys spektrum. Men det vil derudover også give mulighed for at spore den usynlige UVstråling fra solens stråler. Fluorescens Når et materiale bliver belyst af lys ved én frekvens, kan det genudsende lyset ved en anden (lavere) frekvens. Det vil tit være sådan, at det lys, der ikke genudsendes men absorberes, er UVstråler, og det, der genudsendes, er synligt lys. Man kan se fænomenet, når hvidt tøj lyser op i UV belysning på fx et diskotek. Fluorescens er hemmeligheden bag optisk hvidt og findes desuden bl.a. i energisparepærer. side 21

22 UV UV-stråler er ultraviolette stråler. De er usynlige. I det elektromagnetiske spektrum ligger de lige ved siden af det violette lys. Sådan gør I: 1. Start med at lave en spalte - ca cm i den ene flap af papkassens top. Under den monteres glasprismet. Se illustration. 2. Den anden flap af papkasselåget kan anvendes til et kighul. Det bruger man til at se det spektrum, der vil fremkomme, når lyset brydes i prismet. 3. For også at kunne tage et billede af spektret kan det være praktisk med to huller: et hul der passer til et kamera eller en mobiltelefon, og et hul til at kigge i mens man tager billeder. 4. Placér nu kassen, så solens lys (eller alternativt stærkt kunstigt lys) rammer prismet. Ved at vippe kassen lidt frem og tilbage kan man få et flot spektrum frem på bunden af papkassen, når lyset brydes som en regnbue. Kilde: Frank Bason 5. For at få spektret ekstra tydeligt kan man anvende et stykke pap, der er sprøjtemalet med almindelig hvid mat sprøjtemaling. Det er bedst med pap, da hvidt papir kan give fluorescens (se baggrundsinformation). Det er vigtigt, at den flade, man ser spektret på, ikke giver fluorescens, når den rammes af UV-delen af solspektret. 6. Hvis man gerne vil vise UV-strålerne, er det muligt at sprøjtemale et stykke pap eller en træplade med fluorescerende sprøjtemaling. Denne plade placeres derefter i bunden af papkassen ved siden af den hvide plade. Nu har man en metode til at spore UV-stråling, fordi denne stråling får den fluorescerende plade til at lyse op. 7. Prøv også at vise, at der er UV-stråling til stede ved at fastgøre nogle UV-perler i en flad pose i bunden af papkassen. Hvis man vipper kassen, så det bliver UV-området, der rammer perlerne, bør de skifte farve pga. UV-strålingen. Forklaring Solens stråler indeholder alle farver. Det er bare ikke altid, vi kan se farverne hver for sig. I kender sikkert farverne fra en regnbue. En regnbue opstår, når solstrålerne rammer nogle regndråber. I det øjeblik solstrålerne rammer regndråberne, spredes strålerne, så vi kan se alle farverne i dem. Den samme effekt har vores spektrometer med glasprismet. Nogle af solens stråler kan man se (farverne i spektrummet). Andre kan man mærke varmestrålingen (som ligger et stykke over den røde farve). Og så er der de stråler, som man hverken kan se eller mærke UV-stråler (som ligger under den blå farve). Flere undersøgelser Prøv at føre UV-perler og en fluorescerende plade (fx et stykke hvidt papir eller en plade, der er malet med fluorescerende maling) ind i UV-strålingen, og se, hvordan de henholdsvis skifter farve og lyser op. Prøv derefter at smøre en glasplade ind i lidt solcreme, og hold den henover. Det vil få den fluorescerende plade og UV-perlerne til at miste farve. side 22

23 Årets tema: Lys og luft Solen er nødvendig for alt liv på Jorden for dyr, planter og mennesker. Men solens usynlige UV-stråler kan være farlige for huden. Og derfor skal man beskytte sig mod solen. Lav en folder med gode råd om, hvordan dette kan gøres. Kilde: Byg et spektrometer er udviklet af Frank Bason. Eftervisning af afstandskvadratloven Eksperimentet kan have sin berettigelse i relation til en drøftelse af, hvordan afstand har stor betydning for, hvorledes strålings intensitet påvirker os. Relatér evt. til A-kraft uheldet i Japan ved en drøftelse med eleverne. Samarbejd evt. med klassens fysiklærer. I skal bruge: Udstyr til måling af stråling herunder GM rør (Geiger-Müller) og Alfa- og Betakilder Nødvendig baggrundsinformation Intensitet Giver et billede af, hvor stor energi per sekund et område påvirkes af fx en stråling. Når man taler om stråling fra fx mobiltelefoner eller sendemaster, kan dette tal være interessant, for det siger noget om, hvor kraftig en fysisk påvirkning man udsættes for. Afstandskvadratloven For enhver strålingskilde vil intensiteten af strålingen aftage med kvadratet på afstanden fra kilden. Når afstanden bliver fordoblet, bliver intensiteten fire gange mindre. Den vil blive ni gange mindre, hvis afstanden tredobles. Loven kan også skrives som en formel: I= P 0 4 p R 2 P 0 er effekten fra strålingskilden i afstanden 0 R er afstanden fra kilden Strålingkilden kan være af mange ting. Det er ligegyldigt, om den udsendte stråling er lys, varmestråling, røntgenstråling, radioaktiv stråling eller lydbølger. Blot der udsendes lige meget i alle retninger med en konstant effekt. Sådan gør I: 1. Start med at udforme et skema, der skal bruges til systematisk at notere data fra målingerne. Der skal være målinger - først af baggrundsstrålingen og derefter henholdsvis Alfa- og Betakildemålinger i 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 25, 30, 40 og 50 cm afstand. Vær opmærksom på, at kilden ligger ca. 3,5 mm inde i metalhylsteret, og at GM-røret først registrerer impulser ca. 1 cm inde i røret. Tag højde for det, når I måler afstanden. 2. GM-røret monteres i holderen. 3. Baggrundsstrålingen måles i 100 sek. Divider derefter tallet med 10 og notér. 4. Anbring nu en af kilderne i holderen, og start målerækken. Udfør på samme måde som med baggrundsstrålingen - altså 100 sek. og derefter divider med 10. Alle tal noteres, og baggrundsstålingen trækkes fra. side 23