ELEVØVELSE 2 - ELEKTROMAGNETISK STRÅLING

Dette forsøket ble utført den 20 september, 2012.

Utstyr:

Håndspektroskop

Lighter

Mobiltelefon

Lysrør - Sparelampe

Gassrør - Magnesiumstråd

Sola

Forsøk 1 - Mikrobølger er centimeterlange (30cm - 1mm) elektromagnetiske bølger om dannes kunstig ved å bringe elektroner til å vibrere med hastigheter som tilsvarer mikrobølgefrekvensene (1-300 GHz). Prinsippet går ut på å danne en elektronstråle i et lufttomt kammer eller kanal, og deretter få elektronene til å "sjangle" eller gå i ring ved å påvirke strålen med sterke magnetfelt.

Vi ønsker å finne ut om aluminium, som er et ledende materiale, enten stopper eller reflekterer elektromagnetisk stråling. I dette tilfelle - mikrobølger. Vi pakket derfor inn mobiltelefonen vår i aluminiumsfolie, for så å ringe, men fikk beskjed om at den ikke var tilgjengelig. Vi kan dermed konkludere med at  aluminiumsfolie er et ledende materiale som hindrer mikrobølgene i å nå fram til telefonen. 

Forsøk 2 -

Vi skulle nå bruke håndspekteret til å se på et lysrør, som er gassfylte glassrør som brukes som lyskilder i lamper og annen belysning. Lysrør er gjerne fylt med kvikksølv, neon eller argon. Vi antar nå at det er fylt med neongass.

Vi antar derfor at vi kommer til å se et linjespekter, fordi i det vi sender strøm gjennom et glassrør fylt med neongass, ser vi lys med bare noen helt bestemte bølgelengder.

Vi fikk rett. Grunnen til at det kalles for linje- eller emisjonsspekter er fordi spektrallinjene er lyset fra utsendte fotoner. De mørke båndene viser derimot hvilke frekvenser lysrøret mangler og hvilke farger som kan se feil ut i dette lyset.

Forsøk 3 -

Så skulle vi sjekke ut hva slags spekter vi fikk i det vi skulle sjekke ut sollyset. Jeg forventet å se et emisjonsspekter eller et linjespekter som det også kalles, med tanke på at sollyset er en type gass. Dessverre tok jeg helt feil. Det er sant at alle gasser viser et emisjonsspekter - så lenge trykket i gassen ikke blir for høy. Hvis trykket blir for høyt vil de forskjellige energinivåene ligge så tett at vi vil se et sammenhengende spekter. 

Vi så likevel en del mørke linjer i det sammenhengende fargemønsteret. Det kalles for et absorpsjonsspekter. Lyset fra solen passerer gjennom et lag med kjølig gass (solatmosfæren). Atomene i gassen absorberer fotoner som har nok energi til at elektronene kan hoppe til et skall lengere ute. Etter dette faller elektronet tilbake til et skall nærmere kjernen igjen. Da mister atomet energi. Denne energiforskjellen sender atomet ut som elektromagnetisk stråling – nemlig UV- stråling. Øynene våres klarer ikke å registrere en slik stråling, fordi den har en kortere bølgelengde enn synlig lys. 

Forsøk 4 - 

Her skulle vi tenne på en lang magnesium tråd, som er et grunnstoff, der det kjemiske symbolet er Mg, imens atomnummeret er 12. Når vi tenner på et rent grunnstoff, vil det medføre at spekteret blir sammenhengende siden det ikke er noe mangel på grunnstoff. 

Vi så en tydelig oversikt over de fleste fargene, der alle lyste sterkt. Blåfargen skilte seg likevel ut, noe som tilsier at magnesium har kortere bølgelengde og bruker derfor mer energi.   






Hva kunne vi ha gjort annerledes?

Vi kom frem til at det kunne ha blitt mer effektivt om vi hadde utført eksperimentet ved kveldstid, slik at vi kunne unngå strølys.