Syfte:Undersöka olika ämnes ljusspektrum och på så sätt få reda på vilka ämnen som utsänder ljus av t.ex. den frekvens som lila ljus har.

Material:Ett spektroskopEn glödlampaEtt lysrör innehållande bl.a. argon.Väte, helium, neon och kvicksilver i var sitt spektralrörEn spänningskub

Bild av glödlampa tagen av: http://de.wikipedia.org/wiki/Benutzer:KMJ

Bild på ett lysrör Lysrörets spektrum

Glödlampans spektrum

==>

==>

Glödlampan sände ut ett mycket bredare spektrum där varenda nyans av regnbågens olika färger: röd, orange, gul, grön, blå, indigo och violett fanns med, ett s.k. kontinuerligt spektrum. Lysröret däremot sände inte alls ut ett lika bredare spektrum och bara ett antal nyanser syntes i spektrometern i form av små linjer. Vi såg ett s.k. linjespektrum på lysröret där färgerna ”flera nyanser av rött”, två nyanser av grön och två nyanser av indigo syntes.

Vi riktade spektroskopet mot glödlampan diverse lysröret och kollade vad vi fick för spektrum. Vi kollade också genom spektroskopen när Jenny exciterade gaser med en spännisngskub. Hon exciterade gaser så som helium, neon, väte och kvicksilver genom att ha dem i var sitt spektralrör och att sedan koppla det till en spänningskub. Sedan skickar man i tillräckligt många volt för att gaserna och kvicksilvret ska börja lysa genom all elektrisk spänning.

Resultat:

Utförande:

Detta är ett spektroskop

1. Elektronen från energi av t.ex. elektrisk energi, den exciteras.

2. Elektronen hoppar sedan tillbaka till det lägre skalet och skickar samtidigt ut energi i form av ljus, elektromagnetisk strålning.

3. Elektronen hoppar tillbaka till sitt lägsta skal efter att gjort av sig med energi. Elektronen har nu återigen kommit i sitt grundtillstånd igen.

OBS! Varje atoms elektroner hoppar alltid mellan samma olika skall när dem exciteras. Denna modellens hopp kanske inte stämmer!

Slutsats:Med tanke på att resultaten alltid blev detsamma var man än lyste på lysröret/glödlampan kan man dra denna slutsatsenVarje ämne har sitt eget spektrum av nyanser av det synliga ljuset, 400 nm - 700 nm, som kan efterliknas en människas fingeravtryck. Det kommer alltid att visa just detta spektrumet. Men var är det som sänder ut ljus, med tanke på att det behövs el måste elens energi överföras till ämnena och på så sätt excitera elektronerna i atomerna. Elektronerna hoppar ut i nästa skal för att därför åka en längre bana men på samma tid som en elektron i ett lägre skal; Detta kan jämföras med 2 löpare som ska springa i en bana formad som en ellips. Den ena startar längre in i banan och den andra startar längre ut. Dem springer på en lika lång tid. Detta betyder att att den som sprang längst ut sprang snabbare än den som sprang längs ut. Det är ju därför dem i dem yttre banorna i sprint tävlingar börjar lite längre fram i banan än de som börjar längre in...Men precis som allt annat i naturen strävar dessa elektroner efter ett tillstånd där de konsumerar minst energi. Dem kan inte vara uppe i högvarv för evigt ju. Elektronerna hoppar till en lägre bana och avger lika mycket energi som det skulle kräva att hoppa upp till den förra banan till den banan den var på innan. Den avger energi i form av elektromagnetisk strålning eller ljus som vissa kan kalla det.

Helium

Neon

Väte

Kvicksilver

Eftersom att elektroner skickar ut olika ljus där ljusen skiljer sig i frekvenser och att vi nu vet att ljusets frekvens beror på hur långt elektronen hoppade betyder det att alla olika ljus uppstår från exakt ett visst hopp. Desto större hopp, desto mer energi måste den avge från sig och desto mer energi den avger från sig desto högre frekvens blir det på ljuset. Ljusets energi kan alltså jämföras med elektronernas energi på detta sättet: När elektronerna får mer energi måste de hopp ut till en längre bana för att kompensera med dem andra elektronerna så att den fortfarande kan åka ett varv lika snabbt. För att en ljuspartikel, en foton, alltid ska behålla samma hastighet svänger den en högre frekvens när den innehåller mer energi istället för att bli snabbare. En violett fotons våglängd ligger till exempel på 400 nm, nanometer (10-9 meter), medan en röd fotons våglängd ligger på runt 700 nm. Den violetta fotonen måste alltså svänga mycket mer än den röda men endå är de lika snabba!

Laborationen visade att argonet gav ett ett mycket mer ”ofullständigt” spektrum än vad volframet i glödlamporna gav. Varför det? Argon, vilket har atomnummer 18, har enbart 18 elektroner som kan göra massa hopp hit och dit när dem exciteras och kommer då att skicka ut några frekvenser av ljus som sedan visas i spektroskopet som ett linjespektrum. Volfram som däremot har atomnummer 74 och därav har hela 74 protoner och elektroner var har ett mycket större utbud av olika mojliga frekvenser. Det finn helt enkelt jätte många utfall av frekvenser när det gäller volfram därav uppkommer ett kontinuerligt spektrum vilket egentligen är ett linjespektrum fast med så många linjer att man inte ser linjerna!

Felkällor:Det kan aldrig bli helt mörkt och därför kan det hända att andra frekvenser kommer in i spektroskopet och på så sätt stör resultatet.