Spektrum från olika ämnen

Spektrum från olika ämnen
Syfte
Att undersöka hur olika ämnen ser ut i olika spektrum vid exitation.
Material
•
•
•
•
•
•
•
•
Stativ
Neongas
Vätgas
Helium
Argon
Kvicksilver
Spänningskub
Spektrum
Utförande
Vi satte fast ljusrören med respektive ämne i stativet. Sen kopplade vi fast
spänningskuben och förde in elektricitet i ljusrören. När ljusrören lös tittade vi på dem
genom ett spektrum. Vi tittade även genom ett spektrum utomhus, mot ett vanligt ljusrör
och mot en glödlampa.
Resultat
När ljusrören fått elektricitet i sig började de lysa. De lös i olika färger och såg olika ut i
spektrumen. Utomhus, i dagsljus, blev det ett kontinuerligt bandspektrum medan de andra
ljusen blev linjespektrum. Vätgas, kvicksilver och helium fick bara några få linjer medan
neon, argon, glödlampan och det vanliga ljusröret fick många streck.
Vätgas i spektrum
Lysrör
Utomhus
Glödlampa
Kvicksilver
Slutsats
Eftersom vi investerar energi i en atom kan den inte göra annat än att ta emot det. När
atomen tar emot energin skickar den ut sina elektroner till yttre skal. Det kallas att atomen
blir exiterad. När elektronerna återgår till normalskalet måste de ge ifrån sig energin.
Energin som den ger ifrån sig är elektromagnetisk strålning. Om strålningens våglängd är
mellan 300 och 700 nm är den synlig för ett mänskligt öga.
När man tittar genom ett spektrum kan man se av vilka färger atomernas ljus ger ifrån sig.
Genom att räkna antalet linjer i ett linjespektrum kan man räkna ut hur många elektroner
en typ av atomer har. Det blir olika färger beroende på om atomen direkt åker tillbaka till
normalskalet eller om atomen gör mellansteg i andra skal innan den återgår till
normalskalet.
Elektromagnetisk strålning brukar man tänka som
vågor. Man mäter vågorna i våglängder. Desto kortare
våglängder desto mer energi. Violett har mest energi
och rött har minst energi av det synliga ljuset. De olika
färgerna befinner sig på olika våglängder och med
noggranna spektrum kan man se på exakt vilken
våglängd de olika färgerna befinner sig på. De färger
med kortast våglängder är mest energirika. Det
behövs också mer energi för en elektron att åka långt.
Därför blir det olika ljus beroende på hur långt
elektronerna åker. Elektroner som åker direkt tillbaka
till normalskalet blir violetta medan de elektroner som
bara åker in ett skal blir röda.
Vätgas får fyra linjer på ett linjespektrum men har bara
en elektron. Detta beror på att det är svårt att exitera
bara en atom. Vätgasen består av fler än en atom.
Därför finns det även fler elektroner som kan åka
tillbaka till olika skal med olika mycket energi och får därför olika färger.
Detta kan vara bra att använda när man t.ex. tittar upp i rymden på solen. Med hjälp av ett
spektrum kan man se hur många elektroner det finns och vilka färger den sänder ut. Alla
olika ämnen har ett specifikt utseende i spektrum som man kan känna igen om man vet
hur de ser ut. Eftersom en atom har lika många elektroner som protoner kan man räkna ut
atomnummret och vilket ämne det är. Med hjälp av det kan man räkna ut vad solen består
av. Det hade varit omöjligt att ta reda på det på ett annat sätt eftersom det är för varmt att
vista sig i närheten av solen.
Felkällor
Vi använde spektrum som inte var exakta och det var svårt att se i dem. Det fanns även
ströljus i rummet som vi kan ha sett i spektrumet.
Källor
• Wikimedia commons, http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bright-line_SpectrumHydrogen.svg, Patrick Edwin Moran, 8/10 2012
• Flickr, http://www.flickr.com/photos/gsfc/4923566097/sizes/z/in/photostream/, NASA
Goddart Photo and Video, 8/10 2012
Bilder av
• Ellen
• Frida