El GoSpectro en la educación
El GoSpectro es un dispositivo ultracompacto que convierte cualquier smartphone o tableta equipado con una cámara en un espectrómetro de luz. Permite adquirir, grabar y explotar un espectro de luz. Al «mirar» una fuente de luz u objeto a través del GoSpectro, puede ver en la pantalla el espectro de luz emitida, transmitida o reflejada por el objeto. Todas estas características lo convierten en una herramienta ideal para la educación secundaria, como se ilustra en las experiencias a continuación.
1. Luz monocromática y policromática
Materiales necesarios: diferentes fuentes de luz, como una lámpara fluorescente compacta, una lámpara de vapor de sodio, un láser, una halógena, una lámpara LED, etc.
El objetivo de este experimento es adquirir espectros de emisión con el GoSpectro de diferentes fuentes de luz y concluir si son monocromáticos o policromáticos. Estas pruebas también son una oportunidad para que los estudiantes asocien un color en una longitud de onda y trabajen en las nociones de espectros continuos y discontinuos.
Figura 1: Espectro de emisión de cuatro tipos de lámparas medidas con GoSpectro
2. Perfil espectral y temperatura.
Materiales necesarios: Una bombilla incandescente, un reóstato para variar la intensidad de la corriente en la bombilla.
Durante este experimento, los estudiantes de secundaria deben aumentar gradualmente la intensidad de la corriente a través del filamento del bulbo. Al principio, observan la evolución del color de la lámpara. Varía de rojo-naranja a blanco ligeramente azulado. El análisis de espectros por segunda vez ayuda a comprender mejor este fenómeno. Esto, al aumentar la temperatura de la lámpara y cambiar el espectro a bajas longitudes de onda.
Si se realiza una calibración de intensidad antes de las pruebas, es posible estimar la temperatura del bulbo. Gracias a la ley de Wien.
Nota: Las discontinuidades rodeadas en rojo se deben a la respuesta no lineal del sensor.
Figure 2: Perfil espectral y temperatura de color asociada de una bombilla incandescente en función de la intensidad aplicada
3. Estimar la temperatura del sol gracias a la ley de Wien.
Materiales necesarios : una hoja de papel y una calculadora
Al apuntar el GoSpectro directamente al sol (puede insertar una hoja de papel frente al GoSpectro para mitigar el flujo del incidente). Y después de leer la longitud de onda de emisión máxima (datos proporcionados por la aplicación), podemos estimar la temperatura del sol.
4. Colores percibidos y colores espectrales
Materiales necesarios: Lámpara LED que cambia de color periódicamente o lámpara blanca con filtros de colores.
Los estudiantes de secundaria observan los espectros de los diferentes colores generados por la lámpara LED o los filtros. Gracias a esta experiencia, son capaces de diferenciar entre el color percibido por el ojo y el color percibido por el espectrómetro. De hecho, si tomamos el ejemplo del color amarillo, los estudiantes de secundaria notan que el amarillo que observan en el ojo es en realidad la adición de dos LED: un verde y un rojo.
5. Establecimiento de un protocolo
Materiales necesarios: Un sello de vitamina C
Los estudiantes de secundaria deberán establecer un protocolo simple que les permita responder una pregunta simple: ¿por qué percibimos una solución de vitamina C de color naranja? Este protocolo debería llevar a los estudiantes a adquirir el espectro de absorción de una solución de vitamina C y concluir interpretando el espectro.
¿Por qué usar GoSpectro en la enseñanza?
GoSpectro es una herramienta poderosa para hacer que la espectroscopía sea divertida gracias a su aplicación muy intuitiva y su facilidad de uso. Se adapta perfectamente a los alumnos de TP de secundaria. Permite visualizar algunos conceptos fundamentales de la óptica y la espectroscopia.
Figure 3: Spectrum of LED lamp illuminating in the yellow
Education case #5: Establishment of a protocol
Required material: a colored solution (using vitamin C tablet for example)
In this part, it will be asked to the students to answer a simple question: Why vitamin C appears orange?. For that, they will have to imagine a simple protocol like:
– Prepare their solution by dissolving a vitamin C tablet in a beaker of water
– Measure the absorption spectrum of the vitamin C solution
– Interpret the spectrum and use their knowledge to answer questions.
Why use the GoSpectro in education?
The GoSpectro is a powerful tool to make spectroscopy fun thanks to its very intuitive application and ease of use. It is perfectly suited for high school experimental class. It allows you to visualize some fundamental concepts of optics and spectroscopy.
- A fun way to learn spectroscopy with a smartphone or tablet
- A practical way to learn spectroscopy for all students through practice
- Educational material with an affordable cost