Indhold
Det elektromagnetiske spektrum, som kun er et smukt ord for spektret af elektromagnetisk stråling eller lys, er en af de mest interessante ideer i fysik. Det er også en af de nemmeste at udføre grundlæggende eksperimenter.
Adskillelse af spektrum
Dette kan virke som et alt for overdrevet eksperiment, men det kan kun skyldes dets betydning. Alt hvad du behøver er et meget simpelt trekantet prisme, sollys og helst en flad væg. Placer prismet mellem væggen og sollyset. Drej prisme, indtil du ser en regnbue på væggen. Hold regnbuen på væggen, indtil du kan registrere, hvilke farver der vises. Når du har optaget det, kan du prøve 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.
Gå videre til hele spektret
Dette eksperiment vil introducere dig til et par andre former for lys, som du ikke kan se. Du har dog brug for en eller anden varmekilde og en slags infrarødt kamera. Tag denne varmekilde, og aktiver den. Hvis du bruger en flamme, skal du antænde den og se dens farve. Derefter skal du observere det igen med det infrarøde kamera. Du skal se meget mere lys gennem kameraet end med dine øjne. Hvad du skal bemærke er, at varmen afgiver infrarødt lys såvel som synligt lys. Faktisk afgiver 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.
Spectroanalysis
Dette er lidt af et vanskeligere eksperiment. Det er dog meget formbart i den forstand, at du kan gøre det på et par forskellige måder. Du har brug for et diffraktionsgitter, et par kemikalier til forbrænding, vand, et par træ omrøringspinde og en brænder eller varmekilde. Mens du kan ændre kemikalierne, er det garanteret, at følgende fungerer til forsøget: cæsiumnitrat, kobbernitrat, strontiumnitrat, lithiumnitrat, nikkelnitrat, natriumnitrat, natriumchlorid. Disse kemikalier vil producere nogle interessante farver, når de brændes og observeres gennem diffraktionsgitter, hvilket er omfanget af eksperimentet. Du kan også brænde basiske faste stoffer som træ eller andet. Så længe det brænder, producerer det et spektrum, der kan identificeres gennem et diffraktionsgitter. Forsøg at observere de forskellige spektrum for hvert kemikalie, du brænder. Dette skulle vise dig, at hvert objekt brænder med et andet spektrum, som kan bruges til at identificere objektet. Dette betyder, at det lys, der produceres ved at brænde ting, også er en kombination af mange farver og er forårsaget af objektets kemiske sammensætning.
Leger med hvidt lys
Dette eksperiment skal give dig en bedre fortrolighed med ikke kun hvidt lys, men hvordan hvidt lys ligner andre typer lys. Du har brug for et par spejle og det tidligere nævnte prisme samt en anden flad overflade eller væg. Tag spejlerne, og arranger dem i en serie, så når en lys lommelygte lyses på en, vil den reflektere ud af den og ramme et andet spejl, som vil reflektere den i en anden retning. Husk, at indfaldsvinklen svarer til reflektionsvinklen. Placer prismet, så det afleder lyset, der kommer ud af det andet spejl. Tænd nu lommelygten, og lad lyset gå fra det ene spejl til det andet og ind i prisme. Du skulle se et spektrum dukke op bag prisme. Dette beviser, at hvidt lys forbliver intakt, indtil det bliver diffraheret eller opdelt af et prisme. Mere vigtigt, dette giver dig mulighed for yderligere at reflektere det diffrakterede spektrum, hvis du har nok spejle. Dette vil demonstrere, at lys, når det er opdelt i dets komponentfarver, fungerer næsten nøjagtigt det samme som hvidt lys, hvilket giver mening, fordi hvidt lys og lys, der er monokromatisk eller næsten monokromatisk, stadig begge er elektromagnetisk stråling. Husk, at en lommelygte ikke fungerer så godt som solen i dette eksperiment. Hvis du kan få spejle til at reflektere sollys og udskifte lommelygte, vil det være mere effektivt, men vær opmærksom på, at det ikke altid er muligt.
Sikkerhed
Som en sidste forsigtigheds bemærkning er nogle af disse eksperimenter ret farlige. Brug altid sund fornuft, når du bruger et eksperiment. Kom aldrig tættere på end en flammekilde end nødvendigt. Bær altid korrekt beskyttelsesbeklædning, såsom briller, et forklæde og handsker. Mest af alt, hold dig inden for grænserne af det eksperiment, du planlægger at udføre, og prøv ikke at tilføje noget spændende, som du ikke kender.