Lesson 2.3 Guide · Space is silent. That’s because sound is produced by sound waves, and sound...

Lesson 2.3Wave Properties

Light WavesLesson Guides

Lesson 2.3

© The Regents of the University of California

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Light Waves—Lesson 2.3—Activity 2

Rereading “Harvesting Sunlight”

How Different Types of Light Affect Plants

Preview the questions below, then reread the second and third paragraph in the “Harvesting Sunlight” article and answer the questions. As you read, you may want to highlight or annotate parts of the text that will help you to answer the questions.

Do plants absorb all types of light? (check one)

F yes

F no

What is one type of light that can be used for photosynthesis? (check one)

Which type of light causes damage to plants? (check one)

F gamma ray

F X-ray

F ultraviolet

F violet

F indigo

F blue

F green

F yellow

F orange

F red

F infrared

F microwave

F radio

F gamma ray

F X-ray

F ultraviolet

F violet

F indigo

F blue

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F yellow

F orange

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F infrared

F microwave

F radio

© 2018 The Regents of the University of California. All rights reserved. Permission granted to photocopy for classroom use.

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Investigating Different Types of Light

Sim Mission: Create Different Types of Light

Mission: Use what you learned from the “Harvesting Sunlight” article to create two different types of light that have different effects on plants. As you complete the mission with your partner, pay close attention to what makes types of light different from one another.

Make a Custom Wave and adjust its properties.

1. Open the Light Waves Simulation.

2. Choose the CUSTOM light source and then press EDIT WAVE.

3. Adjust AMPLITUDE by dragging the vertical arrows up and down. Notice how the light wave changes.

4. Adjust WAVELENGTH by dragging the horizontal arrows left and right. Notice how the light wave changes.

Sim Mission:

Partner A: Create a type of light that will cause a plant to photosynthesize.

Partner B: Create a type of light that will cause a plant to be damaged.

1. Return to the Amplify Science screen and press the back button to view the “Harvesting Sunlight” article. Use the article as a reference for what types of light cause these changes to plants.

2. Return to the Sim and adjust Amplitude and/or Wavelength until you have created a type of light that can cause a plant to photosynthesize (Partner A) or be damaged (Partner B).

3. Press CONFIRM and turn on the light.

4. Drag the plant to the testing area and press INSPECT to observe the results.

5. Complete the statement and answer the questions below.

_____________________ causes the light to change type. (circle one)

changing amplitude changing wavelength

What type of light did you make? __________________________________

Did the light you made cause photosynthesis or damage? (circle one)

photosynthesis damage


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6. Press EDIT WAVE to review the light you made. Compare the type of light you made with the type of light your partner made and discuss the following:

• How are the two types of light different?

Investigating Different Types of Light (continued)


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Homework: Reading “Why No One in Space Can Hear You Scream”

Today, you learned that light is a kind of wave. Sound is another kind of wave. Read the “Why No One in Space Can Hear You Scream” article and annotate while you read. Then, answer the questions.

1. Why can’t sound waves travel through space?

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2. What are things that sound waves can travel through?

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3. Can light waves travel through space? Explain.

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Harvesting Sunlight A1

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Harvesting Sunlight Your body needs energy to breathe, move, think, digest food, and do everything else you need it to do. To power all these tasks, your body gets energy from the food you eat. Of course, humans aren’t the only organisms that need energy to live. The same is true of all organisms, including plants. However, plants don’t eat the way humans do—they have their own way of taking in energy. It’s called photosynthesis, and it’s the process of absorbing energy from light to make food.

If plants can use energy from the sun to make food, can they use energy from any light source for food? How about a flashlight or a laser? Some light sources can power photosynthesis and others can’t, depending on the types of light those light sources emit. That’s because plant cells only absorb certain types of light, including infrared, most visible light, ultraviolet light, and X-rays. Even though a plant’s cells absorb several types of light, plants can only use some of those types for photosynthesis. Most plants use the energy from blue and red light for photosynthesis. These are the types of light that help plants grow.

Plants absorb most types of visible light. However, they do not absorb green light. The green light that can’t be absorbed is reflected instead, which is why most plants appear green.

The sun is a light source that emits lots of different types of light, including types that can’t be absorbed by plant cells or used for photosynthesis. What happens when these types of light come in contact with plants? It depends on the type of light. Some types of light, like radio waves, pass straight through the plants without being absorbed. Other types of light are reflected instead of absorbed—most plants appear green because they reflect green light.

The types of light that plant cells absorb but can’t use for photosynthesis change the plants in other ways: infrared light causes plants to

The types of visible light are red, orange, yellow, green, blue, indigo, and violet (ROYGBIV). Humans can see these types of light, but most of the light emitted from the sun is invisible to humans.

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A2 Harvesting Sunlight

Antarctica is dark for six months of the year, and there isn’t enough light for plants to grow there naturally.

heat up, and ultraviolet light actually damages plants. Too much ultraviolet light can cause plants to die! These different examples show that absorbing different types of light can affect plants in different ways—some that are helpful to the plants, and some that aren’t so helpful.

Light Emitted from the SunCan plants use light from a lightbulb to grow? Yes, if the lightbulb emits the right types of light. In fact, some people have figured out how to use lightbulbs to grow plants for food in especially dark places, like Antarctica. Antarctica gets no sunlight for six months of the year. Since people in Antarctica cannot depend on sunlight to grow plants, they use special bulbs that emit a lot of the types of light that plants can use for photosynthesis, and less of the types that plants don’t need. These “grow bulbs” emit all the types of visible light (red, orange, yellow, green, blue, indigo and violet) and some infrared, but they do not emit gamma rays, X-rays, ultraviolet, or radio waves, like the sun does.

The sun emits all types of light. A grow bulb is designed to emit a lot of the types that plants need for growth and very little of the types that plants don’t need.

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Imagine it’s a Saturday night and you’re watching a movie that is set in space. Things are getting really exciting as one spacecraft chases another, and suddenly...BANG! The villain’s spacecraft explodes in a big, noisy ball of fire. The explosion sound effect used in the movie is loud and booming—and it’s also not scientifically accurate. If you were in space, you wouldn’t be able to hear an explosion or anything else, because sound doesn’t travel in space.

Space is silent. That’s because sound is produced by sound waves, and sound waves need something to travel through. The medium sound travels through can be solid, liquid, or gas—on

Explosions in space can produce a lot of light, but they can’t produce any sound. An artist created this image of a space explosion.

Earth, it’s often air. However, in space, there is no air or any other matter between objects (such as planets, moons, and the sun), so there’s nothing to carry sound from place to place.

Sound waves are produced when something vibrates. The object’s vibrations make it bump into the nearest atoms or molecules—on Earth, those are usually the molecules that make up the air surrounding it. Those molecules then bump into the molecules next to them, which bump into the molecules next to them, and so on. That pattern of molecules bumping into each other is a wave, and when it reaches your eardrum, you hear it as sound.

Why No One in Space Can Hear You Scream

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B2 Why No One in Space Can Hear You Scream

Sound waves occur when an object, like part of a speaker, vibrates. The vibration pushes nearby molecules into the molecules next to them, and those molecules are pushed into the molecules next to them, and so on, forming a wave that moves away from the speaker. When molecules are pushed into the molecules next to them, it’s called compression.

In space, there are no molecules for a vibrating object to bump into—objects like planets and the sun can vibrate, but the motion doesn’t set off a wave. Therefore, even dramatic events in space, like explosions, are totally silent!

Sound waves can’t travel in space, but other kinds of waves can. Electromagnetic waves, including light waves, don’t need anything to travel through, so they can get around in space. Explosions put out light waves that can make it to your eyes whether there’s matter around or not—that’s why you would be able to see the spacecraft’s explosion but not hear it.

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Ondas de luz—Lección 2.3—Actividad 2

Volver a leer “Cosechar la luz solar”

Cómo diferentes tipos de luz afectan las plantas

Dales una vista preliminar a las siguientes preguntas, y luego vuelve a leer el segundo y tercer párrafo del artículo “Cosechar la luz solar” y contesta las preguntas. Mientras lees, podría ser útil destacar o añadir apuntes a las partes del texto que te ayudarán a contestar las preguntas.

¿Las plantas absorben todo tipo de luz? (marca una)

F sí

F no

¿Cuál es un tipo de luz que puede ser usado para la fotosíntesis?

¿Cúal tipo de luz causa daño a las plantas? (marca una)

F rayos gamma

F rayos X

F ultravioleta

F violeta

F indigo

F azul

F verde

F amarilla

F anaranjada

F roja

F infrarroja

F microondas

F radio

F rayos gamma

F rayos X

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© 2018 The Regents of the University of California. All rights reserved.

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Investigar diferentes tipos de luz

Misión en la Simulación: crear diferentes tipos de luz

Misión: Usa lo que aprendiste del artículo “Cosechar la luz solar” para crear dos diferentes tipos de luz que tengan efectos diferentes en las plantas. Al completar la misión con tu compañero/a, presta atención especial a lo que hace que los tipos de luz sean diferentes unos de otros.

Haz una onda a medida y ajusta sus propiedades.

1. Abre la Simulación Ondas de luz.

2. Escoge la fuente de luz CUSTOM (a medida) y luego oprime EDIT WAVE (editar onda).

3. Ajusta AMPLITUDE (amplitud) arrastrando las flechas verticales hacia arriba y abajo. Fíjate en cómo la onda de luz cambia.

4. Ajusta WAVELENGTH (longitud de onda) arrastrando las flechas horizontales hacia la izquierda y la derecha. Fíjate en cómo la onda de luz cambia.

Misión en la Simulación:

Compañero/a A: Crea un tipo de luz que causará que una planta haga fotosíntesis.

Compañero/a B: Crea un tipo de luz que causará que una planta se dañe.

1. Vuelve a la pantalla de Amplify Science y oprime el botón de ir atrás para ver el artículo “Cosechar la luz solar”. Usa el artículo como referencia para qué tipos de luz causan estos cambios en las plantas.

2. Vuelve a la Simulación y ajusta “Amplitude” (Amplitud) y/o “Wavelength” (Longitud de onda) hasta que hayas creado un tipo de luz que puede causar que una planta haga fotosíntesis (Compañero/a A) o que se dañe (Compañero/a B).

3. Oprime CONFIRM (confirmar) y prende la luz.

4. Arrastra la planta al área para testear y oprime INSPECT (inspeccionar) para observar los resultados.

5. Completa la declaración y contesta las siguientes preguntas.

_____________________ causa que la luz cambie de tipo. (encierra una en un círculo)

Cambiar la amplitud Cambiar la longitud de onda

¿Qué tipo de luz hiciste? __________________________________

¿La luz que hiciste causó fotosíntesis o daño? (encierra una en un círculo)

fotosíntesis daño


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6. Oprime EDIT WAVE (editar onda) para repasar la luz que hiciste. Compara el tipo de luz que hiciste con el tipo de luz que tu compañero/a hizo y discute lo siguiente:

• ¿En qué se diferencian los dos diferentes tipos de luz?

Investigar diferentes tipos de luz (continuación)


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Ondas de luz—Waves—Lección 2.3—Actividad 5

Tarea: leer “Por qué nadie en el espacio puede escucharte gritar”

Hoy, aprendiste que la luz es un tipo de onda. El sonido es otro tipo de onda. Lee el artículo “Por qué nadie en el espacio puede escucharte gritar” y añade apuntes mientras lees. Luego, contesta las preguntas.

1. ¿Por qué no pueden las ondas sonoras viajar a través del espacio?

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2. ¿A través de qué cosas pueden viajar las ondas sonoras?

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3. ¿Pueden las ondas de luz viajar a través del espacio? Explica.

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Cosechar la luz solar A1

Cosechar la luz solarTu cuerpo necesita energía para respirar, moverse, pensar, digerir comida y hacer todo lo demás que necesitas que haga. Para realizar todos estos quehaceres, tu cuerpo recibe energía de los alimentos que comes. Claro, los humanos no son los únicos organismos que necesitan energía para vivir. Lo mismo es cierto para todos los organismos, incluyendo las plantas. Sin embargo, las plantas no comen de la misma manera en que comen los humanos. Ellas tienen su propia manera de obtener energía. Se llama fotosíntesis, y es el proceso de absorber energía de la luz para producir comida.

Si las plantas pueden utilizar energía del sol para producir comida, ¿pueden utilizar energía de cualquier fuente de luz para producir comida?

¿Qué tal una linterna o un láser? Algunas fuentes de luz pueden hacer funcionar la fotosíntesis y otras no, dependiendo de los tipos de luz emitidos por esas fuentes de luz. Esto se debe a que las células de planta solo absorben ciertos tipos de luz, incluyendo infrarrojo, la mayoría de la luz visible, luz ultravioleta, y rayos X. Aunque las células de una planta absorben varios tipos de luz, las plantas pueden usar solo algunos de esos tipos

para la fotosíntesis. La mayoría de las plantas utilizan la energía de la luz azul y roja para la fotosíntesis. Estos son los tipos de luz que ayudan a crecer a las plantas.

El sol es una fuente de luz que emite muchos diferentes tipos de luz, incluyendo tipos que no pueden ser absorbidos por células de planta ni utilizados para la fotosíntesis. ¿Qué sucede cuando estos tipos de luz entran en contacto con una planta? Depende del tipo de luz. Algunos tipos de luz, como las ondas de radio, pasan a través de las plantas sin ser absorbidos. Otros tipos de luz son reflejados en vez de ser absorbidos: La mayoría de las plantas se ven verdes porque reflejan la luz verde.

Las plantas absorben la mayoría de los tipos de luz visible. Sin embargo, no absorben la luz verde. La luz verde que no puede ser absorbida es reflejada; esta es la razón por la que la mayoría de las plantas se ven verdes.

Los tipos de luz visible son roja, anaranjada, amarilla, verde, azul, índigo y violeta (RAAVAIV). Los humanos pueden ver estos tipos de luz, pero la mayoría de la luz emitida del sol es invisible para los humanos.

Radio Microonda Infrarroja (IR)Ultravioleta

(UV)Rayos X

Rayos gamma

Espectro visible (aumentado en esta gráfica)

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A2 Cosechar la luz solar

Los tipos de luz que las células de planta absorben, pero que no pueden usar para la fotosíntesis, cambian las plantas de otras maneras. La luz infrarroja causa que las plantas se calienten, y la luz ultravioleta les hace daño a las plantas.

¡Demasiada luz ultravioleta puede causar que las plantas se mueran! Estos ejemplos diferentes muestran que el acto de absorber diferentes tipos de luz puede afectar las plantas de diferentes maneras. Algunas de estas maneras son útiles para las plantas, y otras no tanto.

Luz emitida del sol

¿Pueden las plantas utilizar la luz de una bombilla para crecer? Sí, siempre que la bombilla emita los tipos de luz correctos. De hecho, algunas personas han descubierto cómo usar bombillas para cultivar plantas como alimento en lugares especialmente oscuros, como en la Antártida. La Antártida no recibe luz solar durante seis meses del año. Puesto que la gente en la Antártida no puede depender de la luz solar para cultivar plantas, utilizan bombillas

especiales que emiten mucha luz de los tipos que las plantas pueden utilizar para la fotosíntesis, y menos luz de los tipos que las plantas no necesitan. Estas bombillas para cultivo emiten todos los tipos de luz visible (roja, anaranjada, amarilla, verde, azul, índigo y violeta) y algo de luz infrarroja, pero no emiten rayos gamma, rayos X, ultravioleta ni ondas de radio, como hace el sol.

La Antártida está oscura durante seis meses del año, y no hay suficiente luz para permitir que las plantas crezcan ahí de manera natural.

El sol emite todo tipo de luz. Una bombilla para cultivo está diseñada para emitir mucha luz de los tipos que las plantas necesitan para crecer y muy poca luz de los tipos que las plantas no necesitan.

Fuente

luz

luz

Rayos gammaRayos X

UltravioletaVisible

InfrarrojaMicroonda

Radio

VioletaÍndigo Azul

Verde Amarilla

AnaranjadaRoja

VisibleInfrarrojo

VioletaÍndigo Azul

Verde Amarilla

AnaranjadaRojabombilla

para cultivo

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Por qué nadie en el espacio puede escucharte gritar B1

Por qué nadie en el espacio puede escucharte gritarImagina que es un sábado por la noche y estás mirando una película que está ambientada en el espacio. La trama se está poniendo muy emocionante, con una nave espacial persiguiendo otra, cuando de repente… ¡PUM! La nave espacial del villano explota en un tremendo y ruidoso globo de fuego. El efecto de sonido usado para la explosión en la película es estruendoso y retumbante… y científicamente impreciso. Si estuvieras en el espacio, no podrías oír una explosión ni ningún otro sonido, ya que el sonido no viaja en el espacio.

El espacio es silencioso. Esto se debe a que el sonido es producido por ondas sonoras, y

las ondas sonoras necesitan algo por lo cual viajar. El medio por el cual viaja el sonido puede ser sólido, líquido o gas; en la Tierra, el medio es frecuentemente aire. Sin embargo, en el espacio, no hay aire ni tampoco ninguna otra materia entre objetos (como planetas, lunas y el sol), así que no hay nada que pueda llevar el sonido de un lugar a otro.

Las ondas sonoras son producidas cuando algo vibra. Las vibraciones del objeto hacen que choque con los átomos o moléculas más cercanos; en la Tierra, estos suelen ser las moléculas que componen el aire alrededor del objeto. Entonces esas moléculas chocan con las

Las explosiones en el espacio pueden producir mucha luz, pero no pueden producir sonido. Esta ilustración muestra una explosión en el espacio.

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B2 Por qué nadie en el espacio puede escucharte gritar

Las ondas sonoras ocurren cuando un objeto vibra, por ejemplo una parte de un altoparlante. La vibración empuja las moléculas cercanas, causando que choquen con las moléculas a su lado, y esas moléculas son empujadas y chocan con las moléculas a su lado, y así continúa el proceso, formando una onda que se aleja del altoparlante. Cuando las moléculas son empujadas y chocan con las moléculas a su lado, se llama compresión.

moléculas a su lado, las cuales chocan con las moléculas a su lado, y así continúa el proceso. Ese patrón de moléculas chocando unas con otras es una onda, y cuando llega a tu tímpano, lo oyes como un sonido.

En el espacio, no hay moléculas con las que un objeto que vibra puede chocar. Los objetos como los planetas y el sol pueden vibrar, pero el movimiento no crea una onda. Por lo tanto, incluso eventos dramáticos en el espacio, como explosiones, ¡son totalmente silenciosos!

Las ondas sonoras no pueden viajar en el espacio, pero otros tipos de ondas sí. Las ondas electromagnéticas, incluyendo las ondas de luz, no necesitan nada por donde viajar, así que pueden viajar en el espacio. Las explosiones crean ondas de luz que pueden llegar a tus ojos, haya materia alrededor o no; es por eso que podrías ver la explosión de la nave espacial, pero no oírla.

Moléculas que componen el aire

Longitud de onda

Longitud de onda

Amplitud P

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