빛의 색 띠에 생기는 검은 줄이 알려 주는 것

물리1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 아래는 색을 빨강부터 보라까지 펼쳐 놓은 다섯 개의 '빛 띠' 관찰 기록입니다. ① 전구만: 빨강부터 보라까지 끊김 없이 이어짐. ② 전구 빛이 기체 ㄱ가 든 관을 지난 뒤: 같은 색 띠인데 빨강·청록·파랑 자리에 가느다란 검은 세로줄. ③ 기체 ㄱ가 스스로 낸 빛: 온통 검은 바탕에 빨강·청록·파랑 자리만 밝은 세로줄. ④ 전구 빛이 기체 ㄴ가 든 관을 지난 뒤: 색 띠의 주황·초록·남색 자리에 검은 세로줄. ⑤ 태양에서 온 빛: 색 띠의 빨강·청록·파랑 자리에 검은 세로줄.  예제: 전구 빛이 기체가 든 관을 지날 때 색 띠에 생기는 검은 줄 (비교용: 기체가 스스로 낼 때 검은 바탕에 생기는 밝은 줄)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. ②의 띠에서 검은 세로줄이 놓인 색 자리를 모두 [칸 A]에 적어 보세요.
  2. ③에서 밝은 세로줄이 놓인 색 자리를 모두 [칸 B]에 적어 보세요.
  3. [칸 A]와 [칸 B]의 색 자리를 비교해서 같은지 다른지 [칸 C]에 적어 보세요.
  4. ④의 띠에서 검은 세로줄이 놓인 색 자리를 [칸 D]에 적어 보세요.
  5. [칸 D]와 [칸 A]를 비교해 검은 줄 자리가 기체마다 같은지 [칸 C] 옆에 적어 보세요.
  6. ⑤ 태양 빛의 검은 줄 자리가 ㄱ·ㄴ 중 어느 기체와 같은지 [칸 E]에 적어 보세요.
칸 A — 기체 ㄱ를 지난 띠 — 검은 세로줄 자리
칸 B — 기체 ㄱ가 스스로 낸 빛 — 밝은 세로줄 자리
칸 C — A와 B 비교 / 기체마다 같은가
칸 D — 기체 ㄴ를 지난 띠 — 검은 세로줄 자리
칸 E — 태양 빛은 어느 기체와 같은가
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 C]에서 ②의 검은 줄과 ③의 밝은 줄은 같은 색 자리였나요? 한 기체가 왜 어떤 색은 삼키고, 스스로 빛낼 때도 바로 그 색만 내는지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 기체 ㄱ는 ___ 자리의 색과 특별한 관계가 있어서 …

(2)④의 기체 ㄴ는 검은 줄 자리가 ㄱ와 달랐습니다. 이것은 ㄱ·ㄴ이라서 생긴 우연일까요, 어떤 기체든 자기만의 자리를 갖는 규칙일까요? 또 다른 상황(예: 다른 별에서 온 빛)을 하나 상상해 근거와 함께 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 왜냐하면 …

(3)⑤ 태양에서 온 빛의 검은 줄 자리와 [칸 E]의 결과를 근거로, 우리는 직접 가 볼 수 없는 태양에 대해 무엇을 알아낼 수 있나요? (10점)

3

성찰 — 활동을 내 것으로 만들기

30점

(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)각 띠의 검은 줄·밝은 줄 자리를 빠짐없이 찾고, 비교 지시를 정확히 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)자기 가설에 이유를 붙였고, 다른 상황을 스스로 상상해 근거를 든 흔적이 있음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

빛의 색 띠에 생기는 검은 줄이 알려 주는 것 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이제 배운 용어를 사용해 정리해 봅시다.

1.연속 스펙트럼을 내는 빛이 저온 기체를 통과할 때, 그 기체가 특정 파장의 빛을 흡수하여 밝은 색 띠 위에 어두운 선으로 나타나는 무늬를 무엇이라 하는가?
2.수소의 흡수 스펙트럼에 나타나는 어두운 선의 위치와, 수소의 선스펙트럼(방출)에 나타나는 밝은 선의 위치는 어떤 관계인가? 그 까닭도 쓰시오.
3.태양 빛을 프리즘으로 펼쳤을 때 나타나는 흡수 스펙트럼(어두운 선)을 분석하면 무엇을 알 수 있는가?
4.진공에서 빛의 속력 c=3.0×10⁸ m/s이다. 수소의 흡수선 중 하나인 파장 λ=656 nm(=656×10⁻⁹ m)인 빛의 진동수 f를 v=fλ를 이용해 구하시오. (반올림하여 유효숫자 3자리)
5.v=fλ에서 매질의 상태가 변하지 않아 빛의 속력이 일정할 때, 파장이 짧아지면 진동수는 어떻게 되는가?
정답
1. 흡수 스펙트럼 2. 같은 파장(같은 위치)에 나타난다. 같은 기체는 자신이 방출하는 파장의 빛을 그대로 흡수하기 때문이다. 3. 태양의 대기 성분(및 별 표면에 있는) 기체의 종류를 알 수 있다. 4. f = c/λ = (3.0×10⁸ m/s) ÷ (656×10⁻⁹ m) ≈ 4.57×10¹⁴ Hz 5. 진동수가 커진다. (파장과 진동수는 서로 반비례한다)
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