Elevøvelse 2 - Spektere

Hensikt: Hensikten med denne øvelsen er å undersøke om ulike strålingskilder gir like eller ulike spektre.

Hypotese: Ved å se på sollyset tror jeg at vi vil se et sammenhengende spekter fordi det inneholder alle fargene i et spekter. Altså ROGGBIF. Ved å se på lysrør som inneholder gass tror jeg at vi vil se et emisjonsspekter. Når vi skal se på magnesiumtråden vil jeg da tro at vi også kommer til å se et emisjonsspekter.

Utstyr: håndspektroskop, fyrstikker, porselenskål, klype

Strålingskilder: magnesiumtråd, lysrør, sollys

Fremgangsmåte

Vi tester hypotesen ved å se på de forskjellige strålingskildene. Først kikket vi på sollys og lysrør med håndspektroskopet. Deretter gjorde vi forsøket med magnesiumtråden. Siden brannalarmen ble utløst da vi tente på magnesiumtråden inne, måtte vi gå ut og gjøre forsøket. En i gruppa holdt magnesiumtråden med en klype for å ikke bli brent. Når magnesiumtråden begynte å brenne, måtte vi være rask til å se på den med håndspektroskopet, slik at vi kunne få observert et spekter før den sloknet.

Resultat:

Sollys

Ved å kikke på sollyset trodde jeg at vi skulle se et sammenhengende spekter fordi sollyset inneholder stråling med alle bølgelengder i synlig lys. Men ved å bruke håndspekteret så vi absorpsjonsspekter når vi tittet på sola. 

Lysrør

Når jeg kikket på et lysrør med håndspekteret så jeg et svart bånd med fargestreker, dette kalles emisjonsspekter. Lysrørene vi kikket på inneholder helium gass og vi så derfor det bestemte spekteret for den gassen.

Magnesiumtråd

Da vi kikket på magnesiumtråden viste håndspektroskopet et sammenhengende spekter med svarte streker, det heter absorpsjonsspekter. Den viste altså ikke emisjonsspekteret som jeg trodde.

Konklusjon:

Vi har funnet ut at det finnes forskjellige spektre til forskjellige strålingskilder. Sammenhengende spekter. Sollyset gir et sammenhengende spekter. Vi kan se alle fargene i et spekter fordi sollyset inneholder stråling som inkluderer alle bølgelengder i synlig lys. I dette forsøket kikket vi ikke rett på sola, men i ut i dagslys. Vi så derfor på sollys som passerer gjennom gass. Da blir det svarte vertikale striper i det sammenhengende spekteret, dette spekteret kalles absorpsjonsspekter. Spekteret blir slik fordi noen fotoner har blitt absorbert i gassen og deretter blitt sendt ut igjen i alle retninger. Disse bølgelengdene blir svakere slik at vi ser de svarte linjene.

Emisjonsspekter. De forskjellige grunnstoffene gir forskjellige emisjonsspektre. Lysrøret inneholder en gass og spekteret blir da gassens ”fingeravtrykk”. Dette er fordi gassen sender ut lys med helt bestemte bølgelengder, som er de fargede linjene. Det mørke båndet bak viser hvilke frekvenser grunnstoffet mangler og vi kan derfor se hvilket stoff det er. Magnesiumtråden skulle også egentlig vise et emisjonspeker fordi magnesium er et grunnstoff. Og derfor skulle vi bare ha sett den gassen som kun det brennende magnesiumet sender ut.

Slik ser vi spektrene i håndspektroskopet:

Forbedringer ved forsøket. I dette forsøket kunne vi observert bedre, hvilket spekter vi skulle se på magnesiumtråden. Forsøket skulle blitt gjort i et helt mørkt rom, slik at vi  kun så den brennende magnesiumtråden som lyskilde, uten å bli påvirket av strølys. Da kunne vi ha sett emisjonsspekteret til grunnstoffet i stedet for absorpsjonsspekteret.  

Kilder: Ndla.no, Naturfag 3 av Brandt, Hushovd, Tellefsen

Foto: Sondre Paulsen

- Gjennomført av Emma 20. september 2012