Infrared Webcam Hack - Wykorzystanie światła podczerwonego do obserwowania świata w nowy sposób

Krótki opis

Ten zestaw trzech ćwiczeń umożliwi uczniom zrozumienie widma elektromagnetycznego i obserwację promieniowania podczerwonego poprzez modyfikację taniej kamery internetowej. Umożliwi to dyskusję na temat tego, w jaki sposób promieniowanie podczerwone może być wykorzystywane do uzyskiwania informacji, które nie są dostępne przy użyciu światła widzialnego. Uczniowie będą również analizować zdjęcia satelitarne, co pozwoli im zrozumieć, dlaczego warto "widzieć" w podczerwieni. 

Przedmiot Fizyka, Geografia

Cele nauczania
  • Identyfikacja różnych rodzajów promieniowania elektromagnetycznego
  • Opis różnych zastosowań światła podczerwonego
  • Korzystanie z narzędzi dostępnych w Internecie do zbierania i analizowania danych satelitarnych
  • Zrozumienie, w jaki sposób światło podczerwone może być wykorzystywane do monitorowania stanu roślinności.
  • Identyfikacja zdjęć satelitarnych w kolorze fałszywym i prawdziwym
Przedział wiekowy
12-16 lat
Czas
około 30 minut na ćwiczenie
Zasób dostępny w:
Ćwiczenie 1: Hakowanie kamery internetowej
W tym ćwiczeniu uczniowie zmodyfikują kamerę internetową tak, aby widziała w świetle bliskiej podczerwieni, a nie w świetle widzialnym. 
Sprzęt
  • 1 kamera internetowa z pierścieniem ręcznego ustawiania ostrości z przodu
  • 1 szpilka do rysowania lub podobna szpilka
  • Dwa kawałki naświetlonego filmu fotograficznego lub filtr polaryzacyjny wystarczająco duży, aby zakryć obiektyw
  • Przezroczysta taśma
  • Nożyczki
  • Komputer
Ćwiczenie 2: Oglądanie obiektów za pomocą kamery na podczerwień
W tym ćwiczeniu uczniowie będą przyglądać się różnym typom obiektów, obserwując każdy z nich zarówno w świetle widzialnym, jak i w bliskiej podczerwieni za pomocą zmodyfikowanej kamery internetowej. 
Sprzęt
  • Kamera na podczerwień (z działania 1)
  • Pilot zdalnego sterowania
  • Oświetlenie LED
  • Świeca
  • Zdrowa roślina i sztuczna roślina z tworzywa sztucznego
Ćwiczenie 3: Patrzenie na Ziemię w świetle podczerwonym
W tym ćwiczeniu uczniowie będą analizować zdjęcia satelitarne. Ćwiczenie wprowadza prawdziwe kolorowe obrazy i porównuje je z fałszywymi kolorowymi obrazami, które wizualizują promieniowanie bliskiej podczerwieni. Zapewnia uczniom kontekst, aby zrozumieli, dlaczego warto "widzieć" w bliskiej podczerwieni.

Czy wiesz, że?

Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) pomogła opracować wiele satelitów wykorzystujących różne rodzaje kamer do obserwacji Ziemi. Grupa misji o nazwie Sentinel ma na celu poprawę naszego zrozumienia i zarządzania środowiskiem Ziemi. Jedna z misji nosi nazwę Sentinel-2 i składa się z dwóch bliźniaczych satelitów. Kamery znajdujące się na pokładzie
satelity wykonują zdjęcia zarówno w świetle widzialnym, jak i podczerwonym, i co pięć dni pokrywają całą planetę! Sentinel-2 może być wykorzystywany do monitorowania wzrostu roślin, mapowania zmian w pokryciu terenu i monitorowania światowych lasów. 

Przyczyny i konsekwencje

W tym krótkim filmie dr Natalie Douglas, naukowiec zajmujący się klimatem, wyjaśnia, jakie mogą być niektóre przyczyny i konsekwencje zmian klimatu oraz dlaczego różnica temperatur o 0,5 stopnia może być tak ważna....

Rozdzielczość widmowa

Satelity obserwacyjne Ziemi są strażnikami naszej planety. Dzięki technologii teledetekcji i codziennemu gromadzeniu danych naukowcy są w stanie lepiej monitorować oceany naszej planety i podnoszący się poziom mórz z kosmosu. Starszy doradca ESA...