Vsebina
Elektromagnetni spekter, ki je le speljana beseda za spekter elektromagnetnega sevanja ali svetlobe, je ena najzanimivejših idej v fiziki. Je tudi eden najlažjih, na katerem lahko izvajate osnovne poskuse.
Ločitev spektra
To se morda zdi preveč pretiran poskus, vendar je to morda le zaradi njegove pomembnosti. Vse, kar potrebujete, je zelo preprosta trikotna prizma, sončna svetloba in po možnosti ravna stena. Prizmo postavite med steno in sončno svetlobo. Zavrtite prizmo, dokler na steni ne zagledate mavrice. Mavrico držite na steni, dokler ne posnamete, katere barve se pojavijo. Ko to posnamete, poskusite opisati, zakaj se sončna svetloba razdeli skozi prizmo v te barve. Če se vam izogne odgovor, poiščite kopijo elektromagnetnega spektra in primerjajte vidni spekter s tistim, kar vidite na steni. Cilj tega eksperimenta je spoznati, da je sončna svetloba bela svetloba, ki jo lahko razdelimo na sestavne barve.
Nadaljujemo po celotnem spektru
Ta poskus vam bo predstavil nekaj drugih oblik svetlobe, ki jih ne vidite. Vendar boste potrebovali nekaj vira toplote in nekakšno infrardečo kamero. Vzemite ta vir toplote in ga aktivirajte. Če uporabljate plamen, ga vžgite in opazujte njegovo barvo. Nato ga ponovno opazite z infrardečo kamero. Skozi kamero bi morali videti veliko več svetlobe kot z očmi. Morate opaziti, da toplota oddaja infrardečo svetlobo in vidno svetlobo. Pravzaprav oddaja širok spekter svetlobe. Infrardeča svetloba, ki jo vidite, je stranski produkt toplote. To kaže, da tam, kjer je toplota, obstaja infrardeče sevanje in obratno.
Spektroanaliza
To je malce zahtevnejši poskus. Vendar je zelo previdno v smislu, da lahko to storite na nekaj različnih načinov. Potrebujete difrakcijsko rešetko, nekaj kemikalij za kurjenje, vodo, nekaj drog za mešanje lesa in gorilnik ali vir toplote. Medtem ko lahko kemikalije spremenite, je za poskus zagotovljeno naslednje: cezijev nitrat, bakrov nitrat, stroncijev nitrat, litijev nitrat, nikljev nitrat, natrijev nitrat, natrijev klorid. Te kemikalije bodo ustvarile nekaj zanimivih barv, ko se zgorejo in opazujejo z difrakcijskim rešetkami, kar je obseg eksperimenta. Lahko tudi kurite osnovne trdne snovi, kot je les ali karkoli drugega. Dokler gori, bo ustvaril spekter, ki ga je mogoče prepoznati s pomočjo difrakcijske rešetke. Poskusite opazovati različne spektre za vsako kemikalijo, ki jo opečete. To naj vam pokaže, da vsak predmet gori z drugačnim spektrom, kar lahko uporabimo za identifikacijo predmeta. To pomeni, da je svetloba, ki nastane pri gorenju stvari, tudi kombinacija številnih barv in nastane zaradi kemične sestave predmeta.
Igranje z belo svetlobo
Ta poskus naj bi vam omogočil boljše poznavanje ne le bele svetlobe, ampak tudi tega, kako je bela svetloba podobna drugim vrstam svetlobe. Potrebovali boste nekaj ogledal in prej omenjene prizme, pa tudi drugo ravno površino ali steno. Vzemite ogledala in jih razporedite v serijo, tako da se ob sveti svetilki na enem odseva od njega in zadene drugo ogledalo, ki bo odsevalo v drugo smer. Upoštevajte, da je vpadni kot ekvivalenten kotu odseva. Prizmo postavite tako, da bo širila svetlobo, ki sega od drugega ogledala. Zdaj vklopite svetilko in spustite svetlobo iz enega ogledala v drugo in v prizmo. Videli bi, da se za prizmo pojavlja spekter. To dokazuje, da bela svetloba ostane nedotaknjena, dokler je prizma ne razdire ali razcepi. Še pomembneje, to vam omogoča, da še dodatno odsevate razsežen spekter, če imate dovolj ogledal. To bo pokazalo, da svetloba, če se razdeli na svoje sestavne barve, deluje skoraj enako kot bela svetloba, kar je smiselno, ker sta bela svetloba in enobarvna ali skoraj enobarvna še vedno elektromagnetno sevanje. Upoštevajte, da svetilka v tem poskusu ne bo delovala tako dobro, kot sonce. Če lahko ogledala odsevate sončno svetlobo in zamenjate svetilko, bo učinkovitejša, vendar upoštevajte, da to ni vedno mogoče.
Varnost
Kot zadnja previdnostna opozorila so nekateri od teh poskusov precej nevarni. Pri poskusu vedno uporabljajte zdrav razum. Nikoli se ne približujte izvoru plamena, kot je potrebno. Vedno nosite ustrezna zaščitna oblačila, kot so očala, predpasnik in rokavice. Predvsem pa ostanite v mejah eksperimenta, ki ga nameravate izvesti, in ne poskušajte dodati nekaj vznemirljivega, s čimer niste seznanjeni.