Lys spektrumeksperimenter

Det elektromagnetiske spektrum, som kun er et fancy ord for spektromagnetisk stråling, eller lys, er et af de mest interessante ideer i fysikken. Det er også et af de nemmeste at udføre grundlæggende eksperimenter.

Adskillelse af spektret

Det kan virke som et alt for overdrevet eksperiment, men det kan kun være på grund af dets betydning. Alt du behøver er en meget enkel trekantet prisma, sollys og helst en flad væg. Placer prismet mellem væggen og sollyset. Drej prismen, indtil du ser en regnbue på væggen. Hold regnbuen på væggen, indtil du kan optage hvilke farver der vises. Når du har registreret det, prøv at beskrive, hvorfor sollys splitter via prisme i disse farver. Hvis svaret undgår dig, skal du finde en kopi af det elektromagnetiske spektrum og sammenligne det synlige spektrum med det, du ser på væggen. Formålet med dette eksperiment er at indse, at sollys er hvidt lys, som kan opdeles i dets komponentfarver.

Flytning til hele spektret

Dette eksperiment vil introducere dig til et par andre former for lys, som du ikke kan se. Men du vil have brug for en eller anden kilde til varme og en slags infrarød kamera. Tag denne kilde til varme og aktiver den. Hvis du bruger en flamme, antænd den og følg dens farve. Så observere det igen med det infrarøde kamera. Du bør se meget mere lys gennem kameraet end med dine øjne. Hvad du bør bemærke er, at varmen giver af infrarødt lys samt synligt lys. Faktisk giver det et bredt spektrum af lys. Det infrarøde lys, du ser, er et biprodukt af varmen. Dette viser, at hvor der er varme, er der infrarød stråling og omvendt.

Spektroanalyse

Dette er lidt af et sværere eksperiment. Det er dog meget fleksibel i den forstand, at du kan gøre det på få forskellige måder. Du har brug for et diffraktionsgitter, nogle få kemikalier til at brænde, vand, et par træ omrøringsstifter og en brænder eller varmekilde. Mens du kan ændre kemikalierne, er følgende garanteret at arbejde for eksperimentet: cæsiumnitrat, kobbernitrat, strontiumnitrat, lithiumnitrat, nikkelnitrat, natriumnitrat, natriumchlorid. Disse kemikalier vil frembringe nogle interessante farver, når de brændes og observeres gennem diffraktionsgitter, hvilket er omfanget af eksperimentet. Du kan også brænde basale faste stoffer som træ eller noget andet. Så længe det brænder, vil det producere et spektrum, som kan identificeres gennem et diffraktionsgitter. Prøv at observere de forskellige spektrum for hvert kemikalie, du brænder. Dette skal vise dig, at hvert objekt brænder med et andet spektrum, som kan bruges til at identificere objektet. Det betyder, at lyset, der produceres ved brændende ting, også er en kombination af mange farver og skyldes objektets kemiske sammensætning.

Spille med White Light

Dette eksperiment skal give dig en bedre kendskab til ikke kun hvidt lys, men hvordan hvidt lys ligner andre typer lys. Du skal bruge et par spejle og det tidligere nævnte prisme samt en anden flad overflade eller væg. Tag spejle og ordne dem i en serie, så når en lys lommelygte skinner på en, reflekteres den ud af det og rammer et andet spejl, hvilket afspejler det i en anden retning. Husk at indfaldsvinklen svarer til refleksionsvinklen. Placer prismaet, så det diffrakterer lyset, der kommer fra det andet spejl. Nu tænder lommelygten og lad lyset gå fra det ene spejl til det andet og ind i prismen. Du bør se et spektrum vises bag prismen. Dette beviser, at hvidt lys forbliver intakt, indtil det er diffraheret eller splittet af et prisme. Vigtigere, dette giver dig mulighed for yderligere at reflektere det diffrakterede spektrum, hvis du har nok spejle. Dette vil vise, at lyset, når det deles i dets komponentfarver, virker næsten nøjagtigt det samme som hvidt lys, hvilket giver mening, fordi hvidt lys og lys, der er monokromatisk eller næsten monokromatisk, stadig er både elektromagnetisk stråling. Husk på, at en lommelygte ikke virker så godt som solen i dette eksperiment. Hvis du kan få spejlet til at afspejle sollys og erstatte lommelygten, bliver det mere effektivt, men bemærk, det er ikke altid muligt.

Sikkerhed

Som en endelig forsigtighedsnota er nogle af disse eksperimenter er ret farlige. Brug altid sund fornuft, når du bruger noget eksperiment. Kom aldrig tættere på end en kilde til flamme. Brug altid ordentligt beskyttende tøj, som f.eks. Briller, et forklæde og handsker. Mest af alt, hold dig inden for rammerne af eksperimentet, du planlægger at udføre, og prøv ikke at tilføje noget spændende, som du ikke er bekendt med.