أنبوب البكسلات الفن والعلم يلتقيان في أنبوب من المرايا. لفافات من الميلار اللامع مجمعة في أنبوب تنشئ منظرًا منقطًا مبهرًا للعالم. استخدم أنبوب البكسلات لاستكشاف انعكاسات مزيج الضوء واللون من مصادر ضوء مختلفة –أو استمتع بالمنظر فحسب.
الأدوات والخامات
	ورق إنشاء (أو أي ورق ثقيل آخر) بمقاس 8.5 بوصة * 11 بوصة (A4). شريط لاصق شفاف. مسطرة (غير ظاهرة في الصورة). مقص. صفائح ميلار (أو أي مادة عاكسة مشابهة، مثل أكياس رقائق البطاطس أو ورق الألومنيوم). غلاف بلاستيكي. ورق مشمع (أو ورق استشفاف). اختياري: رباطان مطاطيان.
التجميع اطوِ ورق الإنشاء لثلاثة أجزاء متساوية على طول المحور الطويل للورق. اصنع أنبوبًا ورقيًّا بلف ورق الإنشاء ولصق الأطراف معًا حيث تتقاطع. (اضغط لتكبير الصور أدناه).   قِس طول الأنبوب – يجب أن يكون أطول قليلًا من 2.5 بوصة.  اقطع شرائح متعددة من صفيحة الميلار بأطوال مختلفة على أن يكون عرض كل منها مثل طول الأنبوب (≈2.5 بوصة).    لف شرائح الميلار لعمل أنابيب وألصقها لتبقى ملفوفة. يجب أن تكون جميعها بطول الأنبوب الورقي الذي صنعته (اضغط لتكبير الصور أدناه). يمكنك عمل أنابيب بأقطار مختلفة وكذلك تغيير أشكال لفها. (بطبيعة الحال، ستتكدس الأنابيب الأكبر لتكوين قطرات دموع وأشكال أخرى).   رُصّ أنابيب الميلار معًا في الأنبوب الورقي الأكبر. يمكنك وضع القدر الذي تريده من الأنابيب داخل الأنبوب، ولكن يجب أن يكون هناك على الأقل ما يكفي ليجعلها تسند بعضها بعضًا لتبقى في أماكنها عندما ترفع الأنبوب. (اضغط لتكبير الصورة أدناه). قص قطعة من الغطاء البلاستيكي تكفي لتغطية أعلى الأنبوب. استخدم رباطًا مطاطيًّا أو شريطًا لاصقًا لتثبيت الغطاء. هذه النافذة الشفافة موجودة لإبقاء الميلار داخل الأنبوب الورقي. (اضغط لتكبير الصورة أدناه).  اقلب الأنبوب وقص قطعة من ورق المشمع تكفي لتغطية الأنبوب بفائض ضئيل. مرة أخرى، استخدم رباطًا مطاطيًّا أو شريطًا لاصقًا لتثبيت الغطاء. هذا سيعمل شاشة رؤية عند استخدام أنبوب البكسلات. (اضغط لتكبير الصورة أدناه).
ماذا تفعل وماذا تلاحظ؟ احمل أنبوب البكسلات عاليًا بحيث يكون الجانب المغطى بورق المشمع في مواجهتك أمام مصادر ضوء ومناظر متنوعة –مصابيح، أو أضواء علوية، أو شاشة تليفزيون، أو إشارات مضيئة، أو غروب. ماذا تلاحظ؟
ما الذي يحدث؟ الأشكال والأنماط المتغيرة التي تظهر على شاشة أنبوب الضوء هي نتيجة امتزاج الضوء المنعكس وتداخله بطرق مثيرة. أنابيب الميلار تسمح للضوء بالمرور سواء مباشرة أو بالانعكاس على الجدران الشبيهة بالمرايا، مما يسمح بمرور مزيدٍ من الضوء عبر الأنبوب عما يحدث طبيعيًّا. هذا الضوء الإضافي يمكنه جعل أنبوب البكسلات يبدو كما لو كان مضاءً من الداخل. كذلك ينتج منه مزيج مدهش من الأشكال والألوان، التي تلتقطها شاشة ورق المشمع شبه الشفاف. قد تلاحظ بعض الانعكاسات التي تبدو دوامات، أو قلوبًا، أو حتى خطوطًا ليست موجودة فعليًّا. الشكل المنحني لأنابيب الميلار يجعل أشعة الضوء المرتدة عنها تتقارب وتتباعد مثلما تفعل العدسة، مما يتسبب في أنماط من النور والظلام تعرف بالحارقات. الضوء المتنقل بالانعكاس عبر مرآة أسطوانية ليس جميلًا فحسب، بل نافعًا أيضًا. أنابيب الضوء الشمسي هي شكل مختلف من الكوات التي تستخدم أنابيب عاكسة مرنة لحمل الضوء من أسطح المنازل إلى المساحات الأقل إتاحة في الداخل، موفرة إضاءة طبيعية حيث لا يمكن لضوء الشمس الوصول (اضغط لتكبير الصورة أدناه). أنبوب ضوء شمسي (المصدر: ويكيبيديا) الحيلة نفسها لجعل الضوء ينتقل عبر أنبوب ضيق طويل تعمل في الألياف البصرية المحورية المستخدمة في تكنولوجيا الاتصالات الحديثة. فالألياف البصرية ليست خاوية، بل مصنوعة من زجاج مصمم خصيصًا ليجعل الضوء يرتد بالداخل كما لو كان ينعكس على مرآة، وهي ظاهرة معروفة بالانعكاس الداخلي الكامل (اضغط لتكبير الصورة أدناه). حزمة من الألياف البصرية (المصدر: ويكيبيديا)
المضي قدمًا جرب وضع فلاتر ملونة أو غيرها من الخامات الملونة الشفافة الأخرى بين أنبوب البكسلات ومصدر الضوء. ماذا تلاحظ؟  حاول أن ترى أضواء ملونة مختلفة باستخدام أنبوب البكسلات. هل النتيجة مماثلة أم مختلفة عنها عندما استخدمت فلاتر ملونة؟ كذلك حاول النظر إلى أضواء ذات أشكال مختلفة، مثل أنابيب الفلورسنت الطويلة، أو الأضواء التي تصنعها مصفوفات الصمامات الثنائية الباعثة للضوء. هل يؤثر شكل مصدر الضوء في الأنماط التي تراها؟  هل تلاحظ اختلافًا عندما تحمل أنبوب البكسلات قريبًا من مصدر الضوء في مقابل إذا حملتها بعيدًا عنه؟  ماذا يحدث عندما تقلب الأنبوب بحيث يكون الجانب المغطى بالبلاستيك في مواجهتك عندما تنظر إلى مصدر الضوء؟  يمكنك أيضًا أن تحاول تغطية الغطاء البلاستيكي بطبقة من ورق المشمع، مثلما في الجانب الآخر. ما الفارق الذي يحدثه ذلك؟
نصائح للمعلمين الوجبة العلمية الخفيفة هذه ممتازة لاستكشاف كيف يمكن للضوء الانعكاس بطرق مختلفة على المرايا غير المستوية. يساعد النشاط على دراسة الضوء والظل من مصادر ضوء مختلفة، وعلى مرايا مختلفة الأشكال، وعلى مسافات وزوايا مختلفة لمصادر الضوء. كذلك يمكن استكشاف مزج الألوان من خلال هذا النشاط.  لا تقدم هذه الوجبة العلمية الخفيفة طريقة شائقة وبارعة لجعل المتعلمين يفكرون في أسئلة يمكن أن تؤدي إلى دراسات جيدة فحسب، بل يمكنها أيضًا أن تساعد على بناء مجتمع علمي؛ حيث يتشاركون الملاحظات معًا. وهي كذلك نشاط رائع لبدء النقاشات حول ارتباط الفن والعلم، وتسمح للمتعلمين المبدعين فنيًّا ليكون لهم متنفسًا في مساحة علمية. شجع المتعلمين على طرح الأسئلة حول أنماط الضوء والظل التي يرونها على شاشة العرض. ثم ساعدهم على التخطيط وإجراء التحقيقات للإجابة عن هذه الأسئلة. استخدام أنواع مختلفة من مصادر الضوء والفلاتر بأشكال وألوان متنوعة يساعد الطلبة في التعمق في التحقيق. في حالة إجراء هذا النشاط افتراضيًّا، شجع المتعلمين على التفكير في مصادر الضوء المختلفة المتاحة لهم.  طرح أسئلة مثل: «ماذا تلاحظ؟ بماذا يذكرك هذا؟ ما الذي يثير تساؤلاتك؟ ماذا تود أن تجرب؟» تساعد على تشكيل طريقة متكافئة لكل من المتعلمين الخجولين والمتكلمين للمساهمة في التحقيق المجتمعي الأكبر الدائر. هذا النشاط إضافة لطيفة لوحدة عن الضوء. عند التفكير في انعكاس الضوء، عادةً ما نتحدث فقط عن الانعكاسات على الأسطح المستوية، ولكنها فرصة لدراسة الانعكاسات الأكثر تعقيدًا التي تحدث مع الأسطح المنحنية. من الممكن متابعة ذلك بنقاش حول المرايا الأسطوانية والانعكاسات المشوهة. تعمل هذه الوجبة العلمية الخفيفة جيدًا مع الطلبة الأصغر سنًّا؛ لأنها تسمح لهم بالابتكار وبناء أنابيب البكسلات مثلما يشاؤون. سؤال الطلبة الأصغر سنًّا عما يلاحظونه بناءً على اللون، والمقاس، والشكل، إلخ، ومناقشة إجاباتهم يمكن أن يساعدهم على بناء مفردات علمية مشتركة.
Exploratorium, 2022 © by the Exploratorium 2022