Erstellen Sie Ihr eigenes Spektroskop, Spectroscopy Science Fair-Projekt
Das sichtbare Lichtspektrum.
Der größte Teil des Lichts, das in unseren Augen Ströme erscheint weiß oder gelblich, aber das Licht, Teil des elektromagnetischen Spektrums, enthält tatsächlich mehrere Wellenlängen, die das menschliche Auge als unterschiedliche Farben sieht.
Violet hat die kürzeste Wellenlänge, dass die Menschen sehen können, während rot die längste hat. An beiden Enden des sichtbaren Spektrums, gibt es Wellenlängen, die Leute nicht, wie Ultraviolett- und Infrarotstrahlung sehen.
Wie ein Spektroskop Werk
Ein Prisma kann weißes Licht bis in das sichtbare Lichtspektrum brechen.
Ein Spektroskop bzw. Spektrometer Splits Licht in den Wellenlängen, die sie bilden. Frühe Spektroskope verwendet Prismen, die das Licht durch Brechung gespalten - die Lichtwellen Biegen, wie sie durch das Glas übergeben. Ein gutes Beispiel für Refraktion ist ein Regenbogen, bei dem Regentropfen Sonnenlicht durchdringt und in seine verschiedenen Farben aufgeteilt.
Die Spektrallinien von Wasserstoff, Helium und Kohlenstoff. Jedes Element hat ein einzigartiges Emissionsspektrum.
Moderner Spektroskope ersetzt oft das Prisma mit schmalen Schlitzen Beugungsgitter genannt. Die Schlitze verteilen das Licht in verschiedenen Wellenlängen um unterschiedliche Beträge, die es ermöglicht, die Wellenlängen zu messen.
Substanzen, die Licht emittieren, erzeugen ein Emissionsspektrum. Sehr heiße Metalle, zum Beispiel, emittieren Licht in allen Wellenlängen und erscheinen „Weißglut.“ Auf der anderen Seite, Gase beim Erhitzen erzeugen Licht nur bei bestimmten Wellenlängen in Abhängigkeit von den Elementen, die vorhanden sind. Außerdem absorbiert jedes Element Licht bei bestimmten Wellenlängen, ein Absorptionsspektrum genannt. Absorptionsspektren können verwendet werden, um Elemente zu identifizieren.
Chemists entdeckte einige Elemente - Cäsium (Ordnungszahl 55) und Rubidium (Ordnungszahl 37), zum Beispiel - durch einen Spektroskop verwendet wird. die Absorptionsspektren von Elementen, zu wissen, Astronomen Spektroskope, die chemische Zusammensetzung der Sterne und anderen entfernten Objekten zu bestimmen.
Spektroskope müssen nicht auf professionelle Wissenschaftler beschränken. Bauen Sie Ihre eigene Spektroskop Artikel des täglichen Bedarfs mit dauert knapp eine Stunde.
Die benötigten Werkzeuge, sollten alle davon relativ einfach um das Haus zu finden.
Credit: Nola Taylor Redd
Benötigte Materialien
Licht wird Ihr Spektroskop durch einen kleinen Schlitz (das Beugungsgitter), reflektiert die CD eingeben und durch das Sichtrohr zu sehen. Die CD wird dazu beitragen, dass die drei Elemente korrekt ausgerichtet ist.
Schritt 1: Beginnen durch ein Loch für das Betrachtungsrohr machen. Legen Sie die CD auf dem Feld, etwa einen halben Zoll vom linken Rand auf der Seite beabsichtigen Sie das Rohr zu platzieren. Verwenden Sie einen Stift, um den Kreis in der Mitte der CD zu verfolgen.
Legen Sie die CD / DVD über einen halben Zoll vom Rand des Kastens und verfolgen den inneren Kreis.
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Schritt 2: das Rohr über die Kreismitte und es verfolgen. Bewegen Sie den Schlauch über etwa einen halben Zoll und einen weiteren Kreis verfolgen. Die zwei überlappenden Kreisen schaffen eine oval.
Verwenden Sie das Rohr einen ovalen zu schaffen, die für den Betrachtungsabschnitt ausgeschnitten wird.
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Schritt 3: Mit einer Schere oder ein X-Skalpell der Oval aus dem Kasten heraus zu schneiden.
Schritt 5: Schneiden Sie ein kleines Rechteck etwa einen halben Zoll breit und 2 Zoll hoch, mit seiner Basis auf dem Kreis erstellt von der CD eingestellt.
Verwenden Sie die CD / DVD die untere Höhe des Schlitzes für die Spektrometer zu schaffen.
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Schritt 6: Stellen Sie die Ränder von zwei Visitenkarten parallel zueinander über das Rechteck, einen kleinen Spalt zwischen ihnen zu verlassen. Achten Sie darauf, die Lücke ist auch, und nicht breiter an der Ober- oder Unterseite.
Verwenden Sie die Visitenkarten (oder Rasierklingen) einen schmalen Schlitz für die Spektrometer zu schaffen. Achten Sie darauf, die Innenkanten parallel sind.
Credit: Nola Taylor Redd
Kleben Sie die CD / DVD in das Innere der Box. Der Rand der Scheibe der gleiche Abstand von der Seite der Schachtel wie der Schlitz sein.
Credit: Nola Taylor Redd
Schritt 8: Versiegle, den Kasten mit dem Aluminiumband oder Aluminiumfolie. Decken jeden Bereich, wo das Licht könnte in bekommen. Lassen Sie den Abschnitt des Betrachtungs oval offen umgibt.
Schritt 9: Legen Sie das Papierrohr in die oval, mit dem inneren Ende in Richtung des CD angewinkelt. Stellen Sie sicher, dass Ihr Winkel von dem Ziel, den Schlitz in Richtung einer Lichtquelle korrekt ist, so dass das gesamte Spektrum sichtbar ist. Band das Rohr an Ort und Stelle und verwenden, um die Aluminiumband oder -folie auf die Kanten zu versiegeln.
Der fertiggestellte, lichtdichten Spektrometers. Einsatzrohr in oval, dann Aluminiumband oder -folie verwendet einen Teil der Schachtel zu verschließen, wo Licht eintreten kann.
Credit: Nola Taylor Redd
Arbeiten mit dem Spektroskop
Eine gute Wissenschaft FAIR-Projekt Ihr Spektroskop mit testet die Hypothese, dass verschiedene Gase unterschiedliche Lichtspektren erzeugen.
Richten Sie Ihre Spektroskop bei verschiedenen Lichtquellen. Suchen Sie nach bestimmten Farben und beachten Sie den Abstand zwischen den farbigen Linien.
Eine Glühlampe erzeugt ein kontinuierliches Spektrum, da es ein erwärmtes Feststoff ist - ein Wolframfilament. Eine Leuchtstofflampe erzeugt unterschiedlich gefärbte Linien, da sie Quecksilberdampf enthält.
Einige anderen Lichtquellen zu untersuchen, sind eine Kerzenflamme, eine Taschenlampe, gelbe Straßenbeleuchtung, blau Straßenlaternen, die Flamme eines Bunsenbrenners, eine Camping-Laterne und Leuchtreklamen.
Sie können auch Sonnenlicht untersuchen, obwohl Sie nie direkt in die Sonne durch Ihre Spektroskop aussehen sollte. Stattdessen zielt Ihr Instrument am Licht aus einer weißen Wand abprallen.
Sie werden Spektrallinien ähnlich wie diese sehen, wenn Sie Ihre Spektroskop bei verschiedenen Lichtquellen zeigen.
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