Sisältö
- Spektrin erottaminen
- Siirtyminen koko spektriin
- spektrianalyysi
- Leikkii valkoisella valolla
- turvallisuus
Sähkömagneettinen spektri, joka on vain hieno sana sähkömagneettisen säteilyn tai valon spektrille, on yksi mielenkiintoisimmista ideoista fysiikassa. Se on myös yksi helpoimmista suorittaa peruskokeita.
Spektrin erottaminen
Tämä voi tuntua aivan liian ylenmääräiseltä kokeilulta, mutta se saattaa johtua vain sen tärkeydestä. Tarvitset vain yksinkertaisen kolmion prisman, auringonvalon ja mieluiten litteän seinän. Aseta prisma seinän ja auringonvalon väliin. Kierrä prismaa, kunnes näet sateenkaaren seinällä. Pidä sateenkaaren seinällä, kunnes voit tallentaa, mitkä värit näkyvät. Kun olet tallentanut sen, yritä kuvailla, miksi auringonvalo jakautuu prisman kautta noihin väreihin. Jos vastaus kiertää sinua, etsi kopio sähkömagneettisesta spektristä ja vertaa näkyvää spektriä seinälläsi näkemiin. Tämän kokeen tavoitteena on ymmärtää, että auringonvalo on valkoista valoa, joka voidaan jakaa sen komponenttiväriin.
Siirtyminen koko spektriin
Tämä kokeilu esittelee sinulle muutamia muita valon muotoja, joita et voi nähdä. Tarvitset kuitenkin jonkinlaista lämmönlähdettä ja jonkinlaista infrapunakameraa. Ota tämä lämmönlähde ja aktivoi se. Jos käytät liekkiä, sytytä se ja tarkkaile sen väriä. Tarkkaile sitten sitä uudelleen infrapunakameralla. Kameran pitäisi nähdä paljon enemmän valoa kuin silmäsi. Huomaa, että lämpö antaa infrapunavaloa samoin kuin näkyvää valoa. Itse asiassa se antaa laajan spektrin valoa. Näkemäsi infrapunavalo on lämmön sivutuote. Tämä osoittaa, että missä on lämpöä, siellä on infrapunasäteilyä ja päinvastoin.
spektrianalyysi
Tämä on vähän vaikeampi kokeilu. Se on kuitenkin hyvin muokattava siinä mielessä, että voit tehdä sen muutamalla eri tavalla. Tarvitset diffraktioristikon, muutama kemikaali poltettavaksi, vettä, muutama puuta sekoittava sauva ja poltin tai lämmönlähde. Vaikka voit muuttaa kemikaaleja, seuraavat varmasti toimivat kokeessa: cesiumnitraatti, kuparinitraatti, strontiumnitraatti, litiumnitraatti, nikkelinitraatti, natriumnitraatti, natriumkloridi. Nämä kemikaalit tuottavat joitain mielenkiintoisia värejä poltettaessa ja havaittaessa diffraktiohilan avulla, mikä on kokeen laajuus. Voit myös polttaa perusöljyä, kuten puuta tai jotain muuta. Niin kauan kuin se palaa, se tuottaa spektrin, joka voidaan tunnistaa diffraktiohilan avulla. Yritä tarkkailla kunkin poltettavan kemikaalin eri spektrit. Tämän pitäisi näyttää sinulle, että jokainen esine palaa eri spektrillä, jota voidaan käyttää kohteen tunnistamiseen. Tämä tarkoittaa, että esineiden polttaminen tuottaa myös monien värien yhdistelmää, ja se johtuu esineen kemiallisesta koostumuksesta.
Leikkii valkoisella valolla
Tämän kokeilun pitäisi antaa sinulle paremman tuntemuksen paitsi valkoiseen valoon myös siitä, kuinka valkoinen valo on samanlainen kuin muun tyyppinen valo. Tarvitset muutaman peilin ja aiemmin mainitun prisman sekä toisen tasaisen pinnan tai seinän. Ota peilit ja järjestä ne sarjaan siten, että kun kirkas taskulamppu paistaa yhdestä, se heijastuu siitä ja osuu toiseen peiliin, joka heijastaa sitä toiseen suuntaan. Muista, että laskukulma on yhtä suuri kuin heijastuskulma. Aseta prisma siten, että se diffundoi toisesta peilistä tulevan valon. Kytke nyt taskulamppu päälle ja anna valon siirtyä peilistä toiseen ja prismaan. Sinun pitäisi nähdä spektri näkyvän prisman takana. Tämä todistaa, että valkoinen valo pysyy ehjänä, kunnes se diffragoituu tai jakautuu prisman avulla. Vielä tärkeämpää on, että tämä antaa sinun heijastaa tarkennettua spektriä entisestään, jos sinulla on tarpeeksi peilejä. Tämä osoittaa, että valo, jakautuessaan komponenttivärivaihtoehtoihin, toimii melkein samalla tavalla kuin valkoinen valo, mikä on järkevää, koska valkoinen valo ja valo, joka on yksivärinen tai melkein yksivärinen, ovat edelleen molemmat sähkömagneettista säteilyä. Muista, että taskulamppu ei toimi yhtä hyvin kuin aurinko tässä kokeessa. Jos saat peilit heijastamaan auringonvaloa ja korvaamaan taskulampun, se on tehokkaampi, mutta huomaa, että se ei aina ole mahdollista.
turvallisuus
Viimeisenä varotoimenpiteenä huomautan, että jotkut näistä kokeista ovat melko vaarallisia. Käytä aina tervettä järkeä suorittaessasi mitä tahansa koetta. Älä koskaan mene lähemmälle kuin on tarpeen liekin lähteelle. Käytä aina asianmukaista suojavaatetusta, kuten laseja, esiliinaa ja käsineitä. Pysy ennen kaikkea suunnitellun kokeilun rajoissa ja älä yritä lisätä jotain jännittävää, jonka kanssa et ole tuttu.