Faites votre propre spectroscope, Science Spectroscopie Foire aux projets
Le spectre de la lumière visible.
La plupart de la lumière qui ruisselle à nos yeux est blanche ou jaunâtre, mais la lumière, une partie du spectre électromagnétique, contient en fait plusieurs longueurs d'onde, que l'œil humain comme des couleurs différentes.
Violet a la plus courte longueur d'onde que les gens peuvent voir, tandis que le rouge a la plus longue. Aux deux extrémités du spectre visible, il y a des longueurs d'onde que les gens ne peuvent pas voir, tels que le rayonnement ultraviolet et infrarouge.
Comment fonctionne spectroscope
Un prisme peut se décomposer en lumière blanche dans le spectre de lumière visible.
Un spectroscope ou spectromètre splits lumière dans les longueurs d'onde qui le composent. Les premiers spectroscope utilisés prismes qui divisent la lumière par réfraction - flexion des ondes lumineuses en passant à travers le verre. Un bon exemple de réfraction est un arc en ciel, où la lumière du soleil passe à travers les gouttes de pluie et est divisé en ses différentes couleurs.
Les raies spectrales de l'hydrogène, de l'hélium et de carbone. Chaque élément a un spectre d'émission unique.
spectroscopes modernes remplacent souvent le prisme avec des fentes étroites appelées réseau de diffraction. Les fentes se propagent la lumière dans différentes longueurs d'onde par des quantités différentes, ce qui permet de mesurer les longueurs d'onde.
Les substances qui émettent de la lumière produisent un spectre d'émission. métaux très chaud, par exemple, émettent de la lumière dans toutes les longueurs d'onde et apparaissent « blanc chaud ». D'autre part, les gaz, lorsqu'il est chauffé, produisent de la lumière uniquement à certaines longueurs d'onde, en fonction des éléments qui sont présents. En outre, chaque élément absorbe la lumière à des longueurs d'onde spécifiques, appelé un spectre d'absorption. Les spectres d'absorption peuvent être utilisés pour identifier les éléments.
Les chimistes ont découvert certains éléments - césium (numéro atomique 55) et le rubidium (numéro atomique 37), par exemple - à l'aide d'un spectroscope. Connaissant les spectres d'absorption des éléments, les astronomes utilisent spectroscopes pour déterminer la composition chimique des étoiles et d'autres objets éloignés.
Spectroscope ne doivent pas être limitées aux scientifiques professionnels. Construire votre propre spectroscope utilisant des objets du quotidien prend un peu moins d'une heure.
Les outils nécessaires, qui devraient tous être relativement facile de trouver autour de la maison.
Crédit: Nola Taylor Redd
Les matériaux nécessaires
La lumière entrera votre spectroscope à travers une petite fente (le réseau de diffraction), réfléchir sur le CD, et être vu à travers le tube de visualisation. Le CD vous aidera à faire en sorte que les trois éléments alignés correctement.
Etape 1: Commencez par faire un trou pour le tube d'observation. Insérez le CD sur le dessus de la boîte, environ un demi-pouce du bord gauche du côté vous avez l'intention de placer le tube. Utilisez un stylo pour tracer le cercle au milieu du CD.
Placez le CD / DVD sur un demi-pouce du bord de la boîte et tracer le cercle à l'intérieur.
Crédit: Nola Taylor Redd
Étape 2: Centrez le tube sur le cercle et tracer. Déplacez le tube sur environ un demi-pouce et tracer un autre cercle. Les deux cercles qui se chevauchent créent un ovale.
Utilisez le tube pour créer un ovale, qui sera découpé pour la section de visualisation.
Crédit: Nola Taylor Redd
Etape 3: utiliser des ciseaux ou un couteau X-acto pour couper l'ovale de la boîte.
Étape 5: Coupez un petit rectangle d'environ un demi-pouce de large et 2 pouces de haut, avec sa base située sur le cercle créé par le CD.
Utilisez le CD / DVD pour créer la hauteur inférieure de la fente pour votre spectromètre.
Crédit: Nola Taylor Redd
Étape 6: Régler les bords de deux cartes d'affaires parallèles entre eux sur le rectangle, laissant un petit espace entre eux. Assurez-vous que l'écart est même, et non plus en haut ou en bas.
Utilisez les cartes de visite (ou des lames de rasoir) pour créer une fente étroite pour votre spectromètre. Assurez-vous que les bords intérieurs sont parallèles.
Crédit: Nola Taylor Redd
Tape le CD / DVD à l'intérieur de la boîte. Le bord du disque doit être à la même distance depuis le côté de la boîte que la fente.
Crédit: Nola Taylor Redd
Etape 8: sceller la boîte à l'aide de la bande d'aluminium ou une feuille d'aluminium. Couvrir toutes les régions où la lumière peut entrer. Laissez la section entourant l'ouverture ovale de visualisation.
Etape 9: insérer le tube de papier dans l'ovale, avec l'extrémité intérieure inclinée vers le CD. Assurez-vous que votre angle est correct en visant la fente vers une source de lumière de telle sorte que le spectre est visible. Tape le tube en place et en utilisant la bande d'aluminium ou d'une feuille pour sceller les bords.
Le complété, spectromètre étanche à la lumière. Insérer le tube en ovale, puis utiliser un ruban d'aluminium ou une feuille pour sceller une partie de la zone où la lumière peut entrer.
Crédit: Nola Taylor Redd
Utilisation de votre spectroscope
Un bon projet de foire scientifique en utilisant votre spectroscope teste l'hypothèse que les différents gaz produisent différents spectres de la lumière.
Visez votre spectroscope à diverses sources de lumière. Rechercher des couleurs spécifiques et notez l'espacement entre les lignes colorées.
Une ampoule à incandescence produit un spectre continu, car il est un solide chauffé - un filament de tungstène. Une ampoule fluorescente produit des lignes colorées distinctes parce qu'il contient de la vapeur de mercure.
D'autres sources lumineuses sont à examiner une flamme d'une bougie, une lampe de poche, lampadaires jaunes, les lumières de la rue bleu, la flamme d'un brûleur Bunsen, une lanterne de camping et des enseignes au néon.
Vous pouvez également examiner la lumière du soleil, mais vous ne devriez jamais REGARDER DIRECTEMENT AU SOLEIL PAR VOTRE SPECTROSCOPE. Au lieu de cela, l'objectif de votre instrument à la lumière rebondit sur un mur blanc.
Vous verrez des lignes spectrales semblables à ceux-ci lorsque vous pointez votre spectroscope à différentes sources de lumière.
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