Sisu
Elektromagnetiline spekter, mis on lihtsalt väljamõeldud sõna elektromagnetilise kiirguse või valguse spektrile, on füüsika üks huvitavamaid ideid. See on ka üks lihtsamaid põhieksperimente.
Spektri eraldamine
See võib tunduda liiga ülepaisutatud eksperiment, kuid see võib olla tingitud ainult selle olulisusest. Kõik, mida vajate, on väga lihtne kolmnurkne prisma, päikesevalgus ja eelistatavalt tasane sein. Asetage prisma seina ja päikesevalguse vahele. Pöörake prismat, kuni näete seinal vikerkaart. Hoidke vikerkaart seina peal, kuni saate salvestada, millised värvid ilmuvad. Kui olete selle salvestanud, proovige kirjeldada, miks päikesevalgus prisma kaudu nendesse värvidesse jaotub. Kui vastus hoiab teid ära, leidke elektromagnetilise spektri koopia ja võrrelge nähtavat spektrit seinaga nähtavaga. Selle katse eesmärk on mõista, et päikesevalgus on valge valgus, mida saab jagada selle koostisosade värvideks.
Liikudes edasi kogu spektrisse
See katse tutvustab teile veel mõnda muud valguse vormi, mida te ei näe. Küll aga vajate mõnda soojusallikat ja mingit infrapunakaamerat. Võtke see soojusallikas ja aktiveerige see. Kui kasutate leeki, süütage see ja jälgige selle värvi. Seejärel jälgige seda uuesti infrapunakaamera abil. Te peaksite kaamera kaudu nägema palju rohkem valgust kui oma silmaga. Peaksite tähele panema, et kuumus eraldab nii infrapunavalgust kui ka nähtavat valgust. Tegelikult eraldab see laia spektrit valgust. Infrapunavalgus, mida näete, on kuumuse kõrvalsaadus. See näitab, et kus on soojust, on ka infrapunakiirgust ja vastupidi.
Spektranalüüs
See on natuke keerulisem eksperiment. See on aga väga vormitav selles mõttes, et saate seda teha mitmel erineval viisil. Te vajate difraktsioonivõre, paar kemikaali põletamiseks, vesi, paar puidu segamiskeppi ja põleti või soojusallikas. Kuigi saate kemikaale muuta, tagatakse katse jaoks järgmiste toimingute tagamine: tseesiumnitraat, vasknitraat, strontsiumnitraat, liitiumnitraat, nikkelnitraat, naatriumnitraat, naatriumkloriid. Need kemikaalid annavad põlemisel ja difraktsioonivõre abil täheldatud huvitavaid värve, mis on katse ulatus. Võite põletada ka põhilisi kuivaineid nagu puit või midagi muud. Kuni see põleb, tekitab see spektri, mida saab difraktsioonivõre abil tuvastada. Proovige jälgida iga põletatud kemikaali erinevaid spektreid. See peaks näitama, et iga objekt põleb erineva spektriga, mida saab kasutada objekti tuvastamiseks. See tähendab, et asjade põletamisel tekkiv valgus on ka paljude värvide kombinatsioon ja seda põhjustab objekti keemiline koostis.
Mängib valge valgusega
See katse peaks teile paremini tundma mitte ainult valget valgust, vaid ka seda, kuidas valge valgus sarnaneb muud tüüpi valgusega. Teil on vaja mõnda peeglit ja eelnevalt mainitud prismat, samuti teist tasast pinda või seina. Võtke peeglid ja paigutage need järjestikku nii, et kui heledal taskulampil paistab üks peegel, peegeldub see sellest ja lööb teise peegli, mis peegeldab seda teises suunas. Pidage meeles, et langemisnurk on samaväärne peegeldusnurgaga. Asetage prisma nii, et see hajutaks teiselt peeglilt tuleva valguse. Lülitage nüüd taskulamp sisse ja laske valgust ühe peegli juurest teise ja prisma sisse. Peaksite nägema prisma taha spektrit. See tõestab, et valge tuli jääb puutumatuks, kuni see on prisma abil hajutatud või poolitatud. Mis veelgi olulisem - see võimaldab teil difrakteeritud spektrit veelgi peegeldada, kui teil on piisavalt peegleid. See näitab, et osavärvideks jaotatuna toimib valgus peaaegu täpselt samamoodi nagu valge valgus, mis on mõistlik, kuna valge valgus ja monokromaatiline või peaaegu monokromaatiline valgus on ikkagi mõlemad elektromagnetiline kiirgus. Pidage meeles, et taskulamp ei tööta selles katses sama hästi kui päike. Kui saate peeglid päikesevalgust peegeldada ja taskulampi asendada, on see tõhusam, kuid pidage meeles, et see pole alati võimalik.
Ohutus
Viimaseks ettevaatusabinõuna on mõned neist katsetest üsna ohtlikud. Katse läbiviimisel kasutage alati mõistust. Ärge kunagi minge leegi allikale lähemale kui vaja. Kandke alati sobivat kaitseriietust, näiteks prille, põlle ja kindaid. Peaasi, et jääte eksperimendi piiridesse, mida kavatsete läbi viia, ja ärge proovige lisada midagi põnevat, millega olete tuttav.