Forsøk med spekter

Elevøvelse gjennomført 20. September 2012

Av: Tuva Klunderud

Hensikt med forsøket

Å skille mellom absorpsjonsspekter, emisjonsspekter og sammenhengende spekter ved å se på ulike lyskilder gjennom et håndspektroskop.

Utstyr

Håndstetoskop

Magnesiumtråd

Lighter

Fyrstikker

Porselensskål

Lysstoffrør

Digeltang

Fagstoff

Når vi ser på en lysskilde kan vi se tre ulike former for spekter av farger i et spektroskop. Disse tre spektrene er absorpsjonssekter, emisjonsspekter og sammenhengende spekter. 

Absorpsjonsspekter: I et absorpsjonsspekter vil vi se en rekke med ulike farger, med noen vertikale svarte streker innimellom. Dette er fordi at når vi sender et lys gjennom en gass vil gassen absorbere noe av strålingen. Bølgelengdene som blir absorbert, vil ikke gi lys, og fargene vil ikke være synlige. Disse områdene hvor bølgelengene skulle vært vil bli svarte.

Emisjonsspekter: I et emisjonsspekter ser vi svart, med vertikale streker med farge. Et emisjonsspekter får vi når vi ser på en gass som er varmet opp, slik at den begynner å lyse. Da vil gassen kun sende ut stråling av noen helt bestemte bølgelengder. Disse bølgelengdene vil vi se som streker av farger i et spektroskop. Hvilke bølgelengder som sendes ut forteller oss hvilke gass vi ser på. 

Sammenhengende spekter: Et sammenhengende fargespekter får vi om vi ser på hvitt lys, for eksempel solen. Da sendes det ut alle bølgelengdene i det synlige lyset. 

Med lysspekter menes sammenhengende spekter.                                                       

Hypotese

Sollys – Jeg tror vi vil se et sammenhengende spekter ved å se på sollyset, fordi fra sollyset kommer det et hvitt lys som inneholder alle bølgelengdene i det synlige lyset.

Åpen flamme fra fyrstikk – Jeg tror vi vil se et emisjonsspekter når vi ser på fyrstikken, fordi på fyrstikken er det svovel som brenner. Svovel er et grunnstoff, og vil kun sende ut noen bestemte bølgelengder.

Magnesiumtråd – Jeg tror vi vil se et emisjonsspekter når vi ser på den brennende magnesiumtråden, fordi magnesium er et grunnstoff som kun vil sende ut helt bestemte bølgelengder når den varmes opp.

Lysstoffrør – I lysstoffrøret som vi skal se på er det helium. Helium er et grunnstoff, og elektronene i grunnstoffet vil begynne å bevege på seg når det får tilført strøm, og begynne å lyse. Jeg vil da tro at vi kommer til å se et emisjonsspekter, fordi grunnstoffet helium kun vil sende ut noen bestemte bølgelengder.

Hypotesetabell

Lyskilde	Absorpsjonsspekter	Emisjonsspekter	Sammenhengende spekter
Sollys			x
Åpen flamme		x
Magnesium		x
Lysstoffrør		x

Fremgangsmåte

Vi brukte spektroskopet til å se på de ulike lyskildene. Først så vi på sollyset. Dette gjorde vi utendørs. Deretter tente vi fyrstikker og så på disse. Vi kunne ikke tenne på innendørs, så vi gjorde det i under tak (i et hjørne) utendørs. På det samme stedet tente vi på magnesiumtråden, og så på den gjennom spektroskopet. Vi brukte digeltangen til å holde tråden, fordi den blir veldig varm når den tennes på. Under tråden hadde vi en porselensskål til å samle asken i.

Innendørs så vi på lysstoffrør, i et vindusfritt rom, slik at det ikke kom annet lys inn. 

Her prøver vi å tenne på magnesiumtråden.

Resultat av det vi så gjennom spektroskopet: 

Lyskilde	Absorpsjonsspekter	Emisjonsspekter	Sammenhengende spekter
Sollys			x
Åpen flamme			x
Magnesium			x
Lysstoffrør		x

Konkusjon

Sollys – Spekteret vi fikk da vi så på sollyset var et sammenhengende spekter. Sollys sender ut alle bølgelengdene i det synlige lyset, men på veien fra sola til jorda er det en mange ulike gasser. Noen av strålene blir derfor absorbert av disse gassene. Men siden lysstrålene fra sola er så sterke, vil ikke spektroskopet vi bruker registrere de strålene som blir absorbert på veien, og vi vil derfor oppfattet spekteret vi får som et sammenhengende spekter.

Hypotesen stemte derfor med resultatet.

Åpen flamme fra fyrstikk – Om vi hadde tent på en fyrstikk i et helt mørkt rom, ville vi sett et emisjonsspekter i en kort stund, mens svovelen brant. Det er fordi svovelen er et grunnstoff. Resten av fyrstikken derimot er laget av tre. Når treet begynner å brenne vil det bestå av så mange grunnstoffer som til sammen vil ut alle typer bølger. Da får du et sammenhengende spekter.

Grunnen til at vi fikk et sammenhengende spekter da vi så på fyrstikken, var at vi tente på den utendørs, så spektroskopet tok inn såpass mye lys utenifra, at den registrerte alle de synlige bølgelendene.

Hypotesen stemte derfor ikke med resultatet. 

Magnesiumtråd – Magnesiumtråden tente vi på utendørs. Selv om vi skygget for så godt vi kunne, fikk vi et sammenhengende spekter da vi så på magnesiumtråden. Min konklusjon er vi fikk et sammenhengende spekter, fremfor et emisjonsspekter som jeg trodde vi skulle få, fordi spektroskopet tok inn så mye av sollyset at alle de synlige bølgelendene ble registrert. Hadde vi sett på magnesiumsgassen i et rom uten noen annen form for lys, ville vi sett et emisjonsspekter.
Hypotesen stemte ikke med resultatet vi fikk. 

Lysstoffrør – I lyset fra lysstoffrøret fikk vi et emisjonsspekter. Dette stemte med hypotesen som at heliumen i lysstoffrøret kun sendte ut noen bestemte typer bølgelengder. 

Disse to bildene er tatt gjennom spektroskopet, mens vi ser på et  lysstoffrør. Bildene viser at vi så et emisjonsspekter.                                         

 

Kilder

http://ndla.no/nb/node/44796?fag=7

http://ndla.no/nb/node/27268?fag=7

http://snl.no/svovel

Naturfag 3 – Fagbok