Diffraksjonsgitteret og spektrometer Eksperimenter

Hvis det ikke var for diffraksjonsgitteret , er det sannsynlig at ingen ville vite at saken er laget av atomer . Bølgelengden av lys tilsvarer energien til lyskilden . Et diffraksjonsgitter separerer lyset inn i sin separate bølgelengder , så setter lys gjennom et diffraksjonsgitter gir en direkte måling av energien i kilden som skapte lyset. Denne effekten ga forskere et verktøy for å undersøke energistruktur av materie. Et spektrometer er et instrument som anvender et prisme eller, mer vanlig , et diffraksjonsgitter , for å lede lys av visse bølgelengder til bestemte steder i en detektor. Hvordan Diffraksjon anlegg

Når to lysstråler fra samme kilde er splittet fra hverandre og deretter brakt sammen igjen, forstyrre de med hverandre. Dette innebærer at det elektriske felt legger til eller trekker fra å skape en belysnings struktur som har en lys og mørke mønsteret , i stedet for den ensartede kvikksølvdråpe lys du ville se hvis kilden ikke var delt . Et diffraksjonsgitter deler en lysstråle inn i hundrevis eller tusenvis av separate kilder . Disse kildene forstyrre . Siden interferens avhenger av bølgelengden , der gult lys , for eksempel, bidrar til å gjøre et lyspunkt , vil de andre fargene trekke å foreta en mørk flekk --- slik at bare gul sees der. Hver farge danner et lyspunkt der de andre fargene ikke blir sett.
Building et spektrometer

En CD er en diffraksjonsgitteret . Hver av de smale sporene reflekterer en annen del av strålen , å dele en stråle inn i mange bjelker , deretter rekombinere dem. Du kan lage din egen spektrometer med bare en pai - formet kile kutt fra en CD . Du kan se prinsippet hvis du holder kilen slik at du ser hoved refleksjon av en lyspære i den blanke overflaten , deretter sakte vippe kile mot deg . Du vil se en utrakt refleksjon av pære, strukket ut i forskjellige farger . Du kan bygge din egen spektrometer med en CD og en pappeske . Flere planer er tilgjengelig på Internett. Spektrometeret vil gjøre det lettere å holde bildet stabilt hvis du bestemmer deg for å ta bilder av spektra .
Undersøke ulike kilder

Ulike belysning kilder produsere lys på forskjellige måter. Med en CD diffraksjonsgitteret eller din hjemmelagde spektrometer , kan du se effektene av deres ulike mekanismer . Se på spekteret av en glødepære, og du vil se en kontinuerlig bånd av lys , fra rødt til indigo . Prøv ser på spektret av en fluorescerende lyskilde . Du vil merke flere lyse farger , adskilt av mørket . Du kan også se på ulike gatelys og se hva forskjellige farger kombineres for å gjøre sitt lys . Hvis du ønsker å se på spekteret av solen , ikke se direkte på din diffraksjonsgitteret . I stedet , se på lyset projiseres på et stykke hvitt papir.
Ser på Absorpsjon

Spektrene du så i forsøkene til den siste delen er et resultat av atomer konvertere energi i sine elektroner inn i lyset . Når prosessen går den andre veien , og de atomer som absorberer lys og tilsetning energien til sine elektroner , i stedet for å dukke opp som linjer av lys , er prosessen sett som elvis mørke. Du kan sende en sterk lyskilde i din spektrometer , deretter plassere en klar beholder --- kalt en " skål " --- i veien for lyset. Se etter mørke bånd i spekteret, som viser hvor prøven absorberer lys .
Kommersielle Spektrometre arkiv

Håndstorekommersielle spektrometre er nå tilgjengelig . Disse enhetene inkluderer diffraksjonsgitteret og en detektor i en praktisk bolig , sammen med elektronikk og en plugg som lar deg sende data direkte til datamaskinen . Disse anordninger gjør det mulig å gjøre kvantitative målinger av spektra. For eksempel kan du måle forskjellen i spektra av en 100 - watts glødepæreog en 15 - watts kjøleskap pære - . Eller forskjellen mellom eksos fra bilen og motorsykkelen