UNDERSØKELSE MED SPEKTER

Hensikten med undersøkelsen er å vite forskjellene på de ulike spektrene og hvorfor. Forsøket ble gjennomført 20.10.12 av Anna-Elena og Julie.

UTSTYRSLISTE

• Håndspekter
• Stearinlys (lighter)
• Magnesiumtråd
• Tang
• Lysrør
• Sollys
• Kamera
• Notisblokk

HYPOTESE

1. Et emisjonsspekter i lysstoffrøret, fordi lysstoffrør er laget av ett eller flere grunnstoff. 
2. Et sammenhengende fargemønster i sollyset. 
3. Et emisjonsspekter i magnesiumtråden fordi det er et grunnstoff.  

FORSØKET

• Vi begynte med å finne spekteret i sollyset. Her ser vi et sammenhengende fargemønster men med noen mørke linjer.
• Deretter undersøkte vi et lysstoffrør. Her ser vi kun noen få fargede linjer, der resten er svart.
• Tilslutt studerte vi lysspekteret fra en magnesiumtråd der vi kunne se alle fargene i lysspekteret, men med noen svarte linjer.

FAGSTOFF

Det finnes tre forskjellige lysspekter: absorpsjonsspekter, emisjonsspekter og sammenhengende spekter. Vi oppfatter lys gjennom håndspekteret fordi spekteret bryter av lysstrålen og spalter opp alle fargene lyset er satt sammen av. Lysstrålene inneholder fotoner som tilføres til et elektron i et grunnstoff. Elektronet trenger en bestemt mengde energi for at den skal eksitere altså flytte seg fra det atomskallet den normalt ligger i til ett skall lenger ut fra kjernen. Da elektronet hopper ned til den normale skalltilstanden igjen, frigjøres det fotoner med den energimengden elektronet fikk fra lyskilden, men det sendes ut en annen vei. Det er de lysstrålene vi ser i spektroskopet og som gjør at vi kan definere det etter hvilke grunnstoff i det periodiske system.

Sammenhengende spekter

Når vi får et spekter bestående av alle de synlige fargene, eller regnbuefargene (roggbif) har vi et sammenhengende fargemønster. Sola består av hvitt lys, altså alle de synlige fargene og dermed alle bølgelengdene. På den måten stemmer hypotesen vår, solas spekter viser et sammenhengende fargemønster.

Emisjonsspekter

Et emisjonsspekter viser hvilken bølgelengde et grunnstoff har. Hvert grunnstoff har sitt spesielle emisjonsspekter, vi kan si det har et helt spesielt håndavtrykk. Dette gjør at vi lett kan identifisere hvilke stoffer som finnes i fremmede legemer, for eksempel i verdensrommet. Emisjon betyr utsendelse eller utstråling, og viser til atomets reaksjon når den mottar lys. Vi kan definere bølgelengden kun ved å se på fargen. Vi vet at de fiolette og blå linjene har en kortere bølgelengde og dermed mer energi enn de rød og oransje linjene. Da vi undersøkte lysstoffrøret fikk vi se emisjonsspekteret til helium, dermed kunne vi konkludere med at lysstoffrøret er laget av nettopp helium.

Emisjonsspekteret til helium.

Absorpsjonsspekter

Absorpsjonsspekter er et sammenhengende spekter med noen sorte spekterlinjer. I forsøket tente vi på en magnesiumtråd (mg) som er et grunnstoff i det periodiske system med atomnummer 12. Fra magnesiumtråden oppdaget jeg et sammenhengende spekter med alle fargene, men med noen sorte linjer. Allikevel kunne jeg se fargen blå ekstra godt, da kan vi konkludere med at magnesium har kortere bølgelengde og dermed mye energi. Fordi vi tenner på grunnstoffet magnesium blir  det for varmt slik at vi ikke vil se et emisjonsspekter men et absorpsjonsspekter. Dermed var hypotesen vår feil.

 

Emisjonsspekter av magnesium (mg)

 

Absorpsjonsspekter av magnesium (mg)

KONKLUSJON

Vi kan derfor konkludere med at to av tre hypoteser stemte. Sollys får et sammenhengende fargespekter, lysstoffrør laget av helium får et emisjonsspekter, mens påtentmagnesiumtråd ikke får et emisjonsspekter men et absorpsjonsspekter.