Spektroskopie
Úkoly:
- Sestavte jednoduchý spektroskop.
- Vyrobeným spektroskopem pozorujte různé světelné zdroje.
Zdroj
Pomůcky: tvrdý papír, řezací nůž či skalpel, nůžky, lepidlo na papír, izolepa, silnější hliníková fólie nebo žiletka, difrakční fólie 500 čar/mm, černá izolepa
Provedení:
-
Podle návodu sestavte spektroskop. Použijte následující vzor.
-
Pomocí vašeho spektroskopu pozorujte tyto světelné zdroje:
- denní světlo;
- žárovku při plném svitu;
- žárovku při nižším napětí;
- zářivku;
- sodíkovou výbojku.
-
Prostudujte si několik simulací spektra jednotlivých chemických prvků na adrese http://physique.ostralo.net/spectre_em_abs/. Vysvětlete rozdíl mezi absorpčním a emisním spektrem.
Otázky:
- Jaký je rozdíl mezi spojitým a čárovým spektrem? Uveďte příklady zdrojů záření, které mají taková spektra. Nakreslete si příklad takového pozorovaného spektra.
- Jak se od sebe liší emisní a absorpční spektrum? Vyberte si jeden prvek ze simulace (viz odkaz) a obě spektra tohoto prvku si nakreslete. Jak vypadá spektrum jiného prvku? Lze tuto skutečnost nějak využít?
- Jaký druh spektra charakterizuje svítící žárovku? Jak se pozorované spektrum změní, jestliže žárovka nesvítí naplno (230 V), ale pouze žhne (např. 80 V)? Obě pozorovaná spektra zakreslete. Lze tuto skutečnost nějak využít?
- Vyfotografujte spektrum nějakého dalšího světelného zdroje (úsporné zářivky, světelné diody, pouličního osvětlení…). Identifikujte, zda jde o čárové nebo spojité spektrum.
Poznámky pro učitele
Pro zápis pozorování můžete využít následující pracovní list.
Možností konstrukce spektroskopů je velmi mnoho. Zde je použit tubus 5 × 5 cm délky 25 cm. Štěrbina je tvořena dvěma půlkami želitky. Hrany štěrbiny by měly být rovnoběžné a vzdálenost mezi nimi by měla být přibližně 0,5 mm. Difrakční fólie 500 čar/mm je vlepena přibližně 1 cm dovnitř tubusu, aby bylo zajištěno dobré pozorování spektra. Snadno lze pozorovaná spektra fotografovat. Je však nutné mít na paměti, že čip CCD fotoaparátu pozorované spektrum zkreslí.
Jestliže vytvoříme úzkou štěrbinu, budeme moci okem pozorovat ve slunečním spektru i černé absorpční čáry.
