Inhoud
Het elektromagnetische spectrum, dat slechts een fraai woord is voor het spectrum van elektromagnetische straling, of licht, is een van de meest interessante ideeën in de fysica. Het is ook een van de gemakkelijkste om basisexperimenten uit te voeren.
Het spectrum scheiden
Dit lijkt misschien een veel te overdreven experiment, maar dat is misschien alleen vanwege het belang ervan. Het enige dat je nodig hebt is een heel eenvoudig driehoekig prisma, zonlicht en bij voorkeur een vlakke muur. Plaats het prisma tussen de muur en het zonlicht. Draai het prisma totdat je een regenboog aan de muur ziet. Houd de regenboog aan de muur totdat u kunt opnemen welke kleuren worden weergegeven. Zodra je dat hebt vastgelegd, probeer je te beschrijven waarom zonlicht via prisma in die kleuren splitst. Als het antwoord je ontwijkt, zoek dan een kopie van het elektromagnetische spectrum en vergelijk het zichtbare spectrum met wat je aan de muur ziet. Het doel van dit experiment is te realiseren dat zonlicht wit licht is, dat kan worden opgesplitst in de samenstellende kleuren.
Op naar het hele spectrum
Dit experiment laat je kennismaken met een paar andere vormen van licht die je niet kunt zien. U hebt echter een warmtebron en een soort infraroodcamera nodig. Neem deze warmtebron en activeer het. Als u een vlam gebruikt, ontsteek deze dan en observeer de kleur. Bekijk het vervolgens opnieuw met de infraroodcamera. Je zou veel meer licht door de camera moeten zien dan met je ogen. Wat u moet opmerken, is dat de warmte zowel infraroodlicht als zichtbaar licht afgeeft. Het geeft zelfs een breed spectrum van licht af. Het infraroodlicht dat u ziet, is een bijproduct van de hitte. Dit laat zien dat waar warmte is, infraroodstraling is en vice versa.
Spectroanalysis
Dit is een wat lastiger experiment. Het is echter erg kneedbaar in de zin dat je het op verschillende manieren kunt doen. Je hebt een diffractierooster, een paar chemicaliën om te verbranden, water, een paar roerstokjes en een brander of warmtebron nodig. Hoewel je de chemicaliën kunt veranderen, werken de volgende gegarandeerd voor het experiment: cesiumnitraat, kopernitraat, strontiumnitraat, lithiumnitraat, nikkelnitraat, natriumnitraat, natriumchloride. Die chemicaliën zullen een aantal interessante kleuren produceren wanneer ze worden verbrand en waargenomen door diffractierooster, wat de omvang van het experiment is. Je kunt ook basisvaste stoffen zoals hout of iets anders verbranden. Zolang het brandt, zal het een spectrum produceren dat kan worden geïdentificeerd door een diffractierooster. Probeer de verschillende spectrums te observeren voor elke chemische stof die u verbrandt. Dit moet je laten zien dat elk object met een ander spectrum brandt, dat kan worden gebruikt om het object te identificeren. Dit betekent dat het licht dat wordt geproduceerd door dingen te verbranden ook een combinatie is van vele kleuren en wordt veroorzaakt door de chemische samenstelling van het object.
Spelen met wit licht
Dit experiment zou je niet alleen beter vertrouwd moeten maken met wit licht, maar ook hoe wit licht vergelijkbaar is met andere soorten licht. Je hebt een paar spiegels en het eerder genoemde prisma nodig, evenals een ander plat oppervlak of muur. Neem de spiegels en rangschik ze in een serie zodat wanneer een felle zaklamp op een ervan schijnt, deze er vanaf reflecteert en een andere spiegel raakt, die het in een andere richting reflecteert. Houd er rekening mee dat de invalshoek gelijk is aan de reflectiehoek. Plaats het prisma zodanig dat het het licht van de tweede spiegel afbuigt. Zet nu de zaklamp aan en laat het licht van de ene spiegel naar de andere en in het prisma gaan. Je zou een spectrum achter het prisma moeten zien verschijnen. Dit bewijst dat wit licht intact blijft totdat het door een prisma wordt afgebogen of gesplitst. Belangrijker nog, hiermee kunt u het afgebogen spectrum verder reflecteren, als u voldoende spiegels hebt. Dit zal aantonen dat licht, wanneer het wordt opgesplitst in zijn samenstellende kleuren, bijna exact hetzelfde werkt als wit licht, wat logisch is omdat wit licht en licht dat monochromatisch of bijna monochromatisch is, nog steeds beide elektromagnetische straling zijn. Houd er rekening mee dat een zaklamp niet zo goed werkt als de zon in dit experiment. Als u ervoor kunt zorgen dat de spiegels zonlicht reflecteren en de zaklamp vervangen, is dit effectiever, maar merk op dat dit niet altijd mogelijk is.
Veiligheid
Als laatste voorzorgsmaatregel zijn sommige van deze experimenten behoorlijk gevaarlijk. Gebruik altijd uw gezond verstand wanneer u een experiment uitvoert. Kom nooit dichter dan nodig bij een vlambron. Draag altijd geschikte beschermende kleding, zoals een bril, een schort en handschoenen. Blijf vooral binnen de grenzen van het experiment dat u van plan bent uit te voeren en probeer niet iets spannends toe te voegen waarmee u niet bekend bent.