[과학] 과학축전 자료 - 자외선 매직비즈

색깔이 변해요! 자외선매직비즈

○○초등학교

지도교사 ○○○

1. 이 실험은?

강한 자외선은 인체에 해롭다고 알려져 있다. 자외선을 받으면 색이 변하는 비즈를 이용하여 팔찌나 목걸이를 만들어보고, 자외선으로부터 피부를 보호하기 위한 방법을 생각해보자.

 

2. 준비물

자외선비즈, 우레탄줄, 여러 가지 색깔의 비즈, 가위, 썬크림

 

3. 활동 방법 및 과정

① 비즈와 우레탄 줄을 준비한다. (자외선비즈 20개, 색깔 비즈 20개정도)

② 마음에 드는 색의 줄에 자외선비즈와 색깔 비즈를 원하는 순서대로 번갈아 끼 운다.

③ 자신의 몸에 맞는 길이가 되면 3~4번 매듭을 지어 마무리한다. (또는 핸드폰 줄을 이용하여 핸드폰 고리를 만들 수도 있다.)

④ 햇빛이 비치는 곳에서 비즈의 변화를 관찰한다. 이때 선크림을 바른 후 바르지 않은 부분과 비교하여 관찰도 해본다.

※ 흐린 날보다 햇빛이 강하고 맑은 날일 수록 변화가 더 잘 보임

 

4. 실험원리 및 보충자료

태양은 넓은 범위의 파장을 가진 빛에너지를 우주 공간으로 내뿜고 있습니다. 이러한 빛은 나노미터단위의 매우 짧은 파장에서부터 수십 미터 단위의 긴 파장까지 다양하게 존재합니다. 이 중에서 사람이 볼 수 있는 가시광선은 대략 380~750mm정도의 파장을 가집니다. 가시광선은 붉은 색 쪽으로 갈수록 파장이 길어져서 에너지가 작고, 보라색 쪽으로 갈수록 파장이 짧아져서 에너지가 큽니다. 자외선은 '보라색의 바깥에 있는 빛'이라는 뜻입니다. 즉 보라색 빛보다 파장이 짧아 우리 눈에는 보이지 않지만 더 큰 에너지를 가진 빛입니다. 파장이 짧은 만큼 강한 에너지를 가지고 있어 살균용으로 쓰이지만, 오래 노출되면 피부가 검게 타거나 화상을 입힐 수 있습니다.

자외선에도 종류가 있어서 A, B, C로 나누어집니다. 자외선 A는 피부 깊숙이 들어가 피부색을 검게 만들고 주름을 만듭니다. 자외선B는 주로 피부의 겉에 작용하며 햇볕으로 인한 화상을 입힙니다. 자외선 C는 생물체에 치명적인 손상을 입히는 파장이지만 다행히 오존층에 의해 모두 차단됩니다. 선크림을 보면 SPF와 PFA라는 지수가 있는데, SPF는 자외선B를, PFA는 자외선A를 얼마나 막는지 알려 주는 지수입니다. SPF 숫자가 높거나 PFA에 +가 많이 붙은 제품이 자외선을 더 강하게 막는 선크림입니다. 선크림에는 주로 산화티타늄과 산화아연이 들어 있습니다. 이 성분들이 자외선을 산란시켜 피부를 보호합니다.

실험에 사용한 비즈에는 자외선에 반응하는 염료가 들어 있습니다. 이 때문에 자외선램프나 햇빛을 비추면 색이 변하게 됩니다.

 

 

 

자료집원고_2011.hwp

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