2.1 & 2.2 – SPEKTRE & ABSORPSJONSLINJER I SOLSPEKTERET

Daniel Espegren Dutta | 3MKA | 6. Oktober 2014

Hensikt:

Se på ulike spektre gjennom et spektroskop og vurdere hvilket spekter de forskjellige kildene gir.

Utstyr:

   -       Spektroskop

   -       Magnesiumbånd

   -       Saks

   -       Fyrstikker

   -       Klype / tang

   -       Stearinlys

   -       Lysstoffrør

   -       Lyspære

   -       Sola

Teori:

Et spekter skiller de forskjellige bølgelengdene i synlig lys fra hverandre slik at vi kan se fargene hver for seg. I et spektroskop blir lyset vanligvis bøyd eller brutt.

Ser vi lys fra et fast stoff, væske eller gass med høyt trykk gjennom et spektroskop (f.eks. glødetråd) ser vi et sammenhengende spekter, der man kan se alle bølgelengdene.

Derimot hvis man ser på lys fra gass gjennom et spektroskop får man et emisjonsspekter (også kalt linjespekter). Da ser man bare noen få bølgelengder som kalles spektrallinjer. Disse linjene er unike fra gass til gass og gir derfor forskjellige spektre.

Den siste typen spekteret er i sola og kalles et solspekter (eller absorpsjonsspekter). Lyset fra sola er i utgangspunktet et sammenhengende spekter, men kolliderer med den ”kjølige” gassen i atmosfæren sin. Da vil atomene i denne gassen absorbere den nødvendige energien som trengs for at elektronene skal hoppe til neste skall. Elektronene hopper umiddelbart tilbake igjen og bruker denne energien til å sende ut elektromagnetisk stråling (fotoner). Fotonene blir sendt i alle mulige retninger og man får da hull (mørke linjer) i spekteret.

Illustrasjon av spektere
Kilde: NDLA

Fremgangsmåte:

   -       Ha rommet så mørkt som mulig

   -       Observer en kilde om gangen for å unngå forstyrrelser

   -       Klipp opp magnesiumbåndet og hold det fast med en klype eller tang sånn at man ikke brenner fingrene

   -       Bruk så fyrstikkene til å tenne på båndet

   -       Fyrstikkene vil også trenges for å tenne på stearinlyset

   -       Lysstoffrøret observeres ved å skru på lyset i rommet og peke spektroskopet mot lyskilden

   -       Koble en lyspære til en strømkilde for å tenne det på

   -       Sørg for at det er dag når man observerer sola. Overskyet funker fint også, men pass på at man ikke ser direkte på sola.

Spektroskopet som blir brukt. Lyset trenger gjennom den lille sprekken

Hypotese:

Jeg forventer å se følgende spekter i de forskjellige kildene:

   1.   Glødende metall: Sammenhengende spekter.

   2.  Lysstoffrør: Emisjonsspekter

   3.   Stearinlys: Sammenhengende spekter

   4.   Sollys: Absorpsjonsspekter

   5.   Glødelampe: Sammenhengene spekter

Ut ifra det man vet i teorien er dette de resultatene som burde komme opp.

Resultat:

   1.   Glødende metall: Sammenhengende spekter

   2.   Lysstoffrør: Emisjonsspekter

   3.   Stearinlys: Sammenhengende spekter

   4.   Sollys: Sammenhengende spekter

   5.   Glødelampe: Sammenhengende spekter

Slik ser spektroskopet ut invendig når man sikter på et stearinlys

Legger merke til at sollyset ikke stemmer overens med hypotesen. Dette er en mulig feilkilde ettersom at teorien sier at et solspekter skal inneholde svarte linjer.

Feilkilder:

Instrumentet (spektroskopet) er veldig simpelt og kan gi resultater som strider imot teorien. Det kan rett og slett være for dårlig.

En annen feilkilde kan være at det ikke var bekmørkt i rommet. Noe sollys kom gjennom vinduet selv om persiennene var igjen. Dette kan påvirke resultatene innen en viss grad. På samme måte kan sollyset ha blitt påvirket av lysstoffrørene i taket.

Konklusjon:
4/5 kilder gav det resultatet som var forventet. Det siste resultatet kan ha blitt påvirket av for dårlig utstyr eller av uønsket lys. Vi må være kritiske til dette resultatet ettersom det ikke stemmer overens med teorien. Vi kan da fastslå at teorien skal stemme overens med resultatet.