กิจกรรมการตรวจสอบการดูดกลืนแสงโดยใช้อุปกรณ์การดูดกลืนแสงอย่างง่าย

เขียนโดย biology เมื่อ . หัวข้อ บทความ, บทความปี 2557

                                                                      อรสา ชูสกุล ผู้ชำนาญสาขาชีววิทยา สสวท.

         พืชเป็นสิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารเองได้ด้วยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการเปลี่ยนพลังงานแสงให้มาอยู่ในรูปของพลังงานเคมีที่อยู่ในโมเลกุลของสารอินทรีย์ชนิดต่างๆ     แสงจึงเป็นปัจจัยที่สำคัญในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง  ดังภาพที่ 1


ภาพที่ 1 แสดงช่วงความยาวคลื่นแสงจากดวงอาทิตย์
    ที่มาภาพ : http://scioly.org/wiki/index.php/Remote_Sensing


        ช่วงความยาวคลื่นแสงที่พืชสามารถนำไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงได้ เป็นช่วงความยาวคลื่นแสงที่ตาคนสามารถมองเห็นได้ (visible light) คือที่ความยาวคลื่นแสงประมาณ 400-750 
นาโนเมตร  โดยทั่วไปพืชจะมีสารสี (pigment) เช่น คลอโรฟิลล์ (chlorophyll) แคโรทีนอยด์ (carotenoid) เป็นต้น สารสีเหล่านี้มีสมบัติในการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่นแตกต่างกัน เพื่อนำไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ตัวอย่างเช่น คลอโรฟิลล์จะดูดกลืนแสงช่วงแสงสีม่วง สีน้ำเงิน และสีแดงได้ดี
        ส่วนแคโรทีนอยด์จะดูดกลืนแสงช่วงแสงสีน้ำเงินได้ดี   คลอโรฟิลล์และแคโรทีนอยด์จะดูดกลืนแสงช่วงแสง
สีเขียวถึงแสงสีเหลืองได้น้อยที่สุด ดังภาพที่ 2 



ภาพที่ 2 แสดงการช่วงการดูดกลืนแสงของคลอโรฟิลล์ และแคโรทีนอยด์
ที่มาภาพ : http://phototroph.blogspot.com/2006/11/pigments-and-absorption-spectra.html


กิจกรรมการตรวจสอบการดูดกลืนแสงโดยใช้อุปกรณ์การดูดกลืนแสงอย่างง่าย
วัตถุประสงค์ของกิจกรรม เพื่อให้สามารถ
ประดิษฐ์อุปกรณ์การดูดกลืนแสงอย่างง่ายได้ด้วยตนเองและสามารถนำไปใช้ในการเรียนการสอนได้
วัสดุและอุปกรณ์
1. กล่องกระดาษทิชชู จำนวน 1 กล่อง 2. แผ่นซีดีที่ไม่ใช้แล้ว จำนวน 1 แผ่น
3. ขวดแก้วหรือบีกเกอร์บรรจุสารสีที่สกัดได้จากใบไม้ด้วยเอทิลแอลกอฮอล์ 95%
4. โคมไฟ 5. มีดตัดกระดาษ
6. กรรไกร 7. กระดาษเทปกาว
8. ไม้บรรทัด 9. ดินสอ

วิธีการทดลอง
1. นำกล่องกระดาษทิชชู ตัดเป็นช่องสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดกว้าง 0.5 เซนติเมตร ยาว 4 เซนติเมตร ทางด้านบน  
  ของกล่องกระดาษทิชชู ดังภาพที่ 3



ภาพที่ 3 แสดงการตัดกล่องกระดาษทิชชูทางด้านบนของกล่อง


2. ตัดแผ่นซีดีที่ไม่ใช้แล้วออก ¾ ของแผ่นซีดี และนำไปวางในกล่องกระดาษทิชชูทำมุมเอียงประมาณ 45° 
   กับแนวระนาบของกล่องกระดาษทิชชู ดังภาพที่ 4



ภาพที่ 4 แสดงการตัดแผ่นซีดีและการวางแผ่นซีดีในกล่องกระดาษทิชชู

3. ตัดกล่องกระดาษทิชชูทางด้านหน้าเป็นช่องสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดกว้าง 0.5 เซนติเมตร ยาว 2 เซนติเมตร 
  ดังภาพที่ 5

 


ภาพที่ 5 แสดงการตัดกล่องกระดาษทิชชูทางด้านหน้าของกล่อง


4. เมื่อมองผ่านช่องสี่เหลี่ยมด้านหน้าจะเห็นแถบสเปกตรัมบนแผ่นซีดี ถ้ายังไม่เห็นแถบสเปกตรัมให้ลองปรับ
   มุมการวางแผ่นซีดีจนเห็นแถบสเปกตรัมบนแผ่นซีดี    
5. วางขวดแก้วหรือบีกเกอร์ที่บรรจุสารสีบรรจุสารสีที่สกัดได้จากใบไม้บนช่องสี่เหลี่ยมด้านบนของกล่อง
   กระดาษทิชชู และให้แสงจากโคมไฟส่องผ่านสารสี  แล้วสังเกตการเปลี่ยนแปลงของแถบสเปกตรัมบนแผ่น
   ซีดี ดังภาพที่ 6 





ภาพที่ 6 แสดงการวางบีกเกอร์ที่บรรจุสารสีที่สกัดได้จากใบไม้ และให้แสงจากโคมไฟส่องผ่านสารสี


ผลการทดลอง
       ถ้าสารสีที่สกัดได้จากใบไม้มีสีเขียว นั่นแสดงว่าสารสีในใบไม้ที่สกัดได้มีปริมาณคลอโรฟิลล์มากกว่าสารสีชนิดอื่นๆ ดังนั้นเมื่อนำสารสีที่สกัดได้ไปวัดการดูดกลืนแสงด้วยอุปกรณ์การดูดกลืนแสงอย่างง่ายข้างต้น จะพบว่า แถบสีในช่วงแสงสีม่วง สีน้ำเงิน และสีแดงบนแผ่นซีดีจะถูกดูดกลืนได้มากกว่าแถบสีในช่วงแสงสีเขียวถึงแสงสีเหลือง ดังภาพที่ 7

ก                                                                  . ข.
ภาพที่ 7  ก. แสดงแถบสเปกตรัมบนแผ่นซีดีก่อนวางบีกเกอร์ที่บรรจุสารสีที่สกัดได้จากใบไม้ และให้แสงจาก  
              โคมไฟส่องผ่านสารสี
           ข. แสดงแถบสเปกตรัมบนแผ่นซีดีหลังวางบีกเกอร์ที่บรรจุสารสีที่สกัดได้จากใบไม้ และให้แสงจาก
              โคมโฟส่องผ่านสารสี

          จากกิจกรรมนี้ครูผู้สอนอาจเปลี่ยนชนิดของใบไม้เป็นชนิดอื่นๆ แล้วสังเกตแถบสเปกตรัมที่เกิดขึ้นหลังจากวางขวดแก้วหรือบีกเกอร์บรรจุสารสีบนช่องสี่เหลี่ยมด้านบนของกล่องกระดาษทิชชู หรือลองให้นักเรียนลองประดิษฐ์อุปกรณ์การดูดกลืนแสงอย่างง่ายรูปทรงอื่น 


เอกสารอ้างอิง
ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, สถาบัน.กระทรวงศึกษาธิการ. หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติม ชีววิทยา เล่ม 3 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4-6 ตามหลักสูตรแกนกลาง
         การศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551. พิมพ์ครั้งที่ 2. กรุงเทพฯ : องค์การค้าของคุรุสภา, 2554
Taiz, L. and Zeiger, E. 1991. Plant Physiology. The Benjamin Cummings Publishing Company,
Inc. California.
ช่วงความยาวคลื่นแสงจากดวงอาทิตย์ (Online) Available : http://scioly.org/wiki/index.php/
        Remote_Sensing (Retrieved on 26/07/13)
ช่วงการดูดกลืนแสงของคลอโรฟิลล์ และแคโรทีนอยด์ (Online) Available :     
           http://phototroph.blogspot.com/2006/11/pigments-and-absorption-spectra.html
           (Retrieved on 26/07/13)
 


 

Default preview for : Iframe

4,245 total views, 0 views today