Laborationsrapport - uppkomst av ljus

Laboration v 5 - Uppkomst av ljus

Uppgift:
Ta reda på:

Hur uppkommer ljus?

Varför ger olika ämnen olika spektrum?

Varför uppkommer olika typer av spektrum(linje-, band- och kontinuerligt spektrum)?

Vad används detta till?

Syfte:

Att få koll på hur man skriver en labbrapport och frågorna nedan.

Hypotes:

Vad tror du om ovanstående frågor och varför?

Ljus kommer från en ljusskälla som t.ex en lampa eller naturligt ljus som solens. Det kan uppkomma av antingen elektricitet eller t.ex en explosion.
Jag tror att olika ämnen ger olika spektrum eftersom deras intensitet är olika och de har olika många atomer, elektroner och de sitter olika nära varandra.

Det kan uppkomma olika spektrum ifall ljuset bryts olika i de olika ämnena.

Detta kan användas till ytterligare forskning king ljus.

Materiel:

lysrör med olika sorters gaser, glödlampa, högspänningskälla, stativ, spektroskop, färgpennor

Utförande:

1. Använd ett spektroskop och titta på en glödlampa. Rita av spektrumet. Gör likadant med ett lysrör. Jämför utseendet på dem. Vad kan det vara som är orsaken?

2. Titta på lysrören med olika sorters gaser och rita av dess spektrum. Varför blir de olika?

3. Avgör vilken gas de hemliga röret innehåller!

Jag började med att kolla på en glödlampa med ett spektroskop och sedan på ett lysrör. Jag fick kolla många gånger för att kunna memorera det jag såg. Sedan ritade jag upp det jag såg på ett papper och skrev vad det var jag ritade av. Jag kollade på det jag ritat och såg en del skillnader mellan ljuset på en glödlampa och ett lysrör men hann inte fundera över vad det fanns för orsak till skillnaderna.

Kort därefter kopplade Lisa in en högspänningskälla och kopplade till lysrör med olika ämnen i, ett i taget. Jag kollade med spektroskopet på de lysande ämnena och ritade av dem också.

Vi hann aldrig undersöka det hemliga lysröret vilket var synd.

Resultat:

Glödlampa: När vi kollade på ljuset från glödlampan så såg man alla regnbågens färger och man såg även att alla färgerna satt ihop. Glödlampans spektrum kallas för ett kontinuerligt spektrum.

Lysrör: Lysröret var ganska likt glödlampans spektrum men nu satt linjerna med lite mer mellanrum men fortfarande tillräckligt nära för att kallas bandspektrum.

Neon:Nu såg man inte längre alla färger utan bara några. Men linjerna satt fortfarande tajt och det är därför ett bandspektrum.

Helium, väte & kvicksilver:När vi kollade på dessa spektrum så såg man bara enstaka och tunna linjer. Det kallas för linjespektrum.

Argon: Detta ämne är annorlunda eftersom linjerna sitter nästan ihop och ser därför ut som ett banspektrum men är egentligen ett linjespektrum.

Slutsats:

Kommentera din hypotes.

Jag hade delvis rätt i min hypotes. Ljus kommer från en ljuskälla, i detta fallet olika ämnen men de behöver upphättas vilket kräver elektricitet. Så den delen var rätt även om jag kunde formulerat mig bättre. Jag hade även rätt i att det finns olika många atomer och elektroner som sitter olika nära varandra. Något som jag inte hade rätt i var att ljuset inte bryts olika (se rätt svar nedan) Men jag är nöjd med min hypotes eftersom jag inte vetat något om detta ämnet innan. Jag skulle även kunnat utveckla min hypotes så att man verkligen förstår hur jag tänker.

Hur uppkommer ljus?
Ljus uppkommer när t.ex gasen upphettas och elektronen vill kunna röra sig mer. Då hoppar den utåt till nya skal men sen vill den tillbaka till sin plats igen och det är när den flyttar tillbaka som det bildas fotnoter/ljusvågor som vi uppfattar som ljus.

Varför ger olika ämnen olika spektrum och varför uppkommer olika typer av spektrum(linje-, band- och kontinuerligt spektrum)?

Olika ämnen har atomer som sitter olika nära varandra. När atomerna sitter en och en (i t.ex gaser) så utger det linjespektrum (enstaka ljuslinjer) Färgerna beror på hur långt lektronerna hoppar och när de är på olika skal så bildas olika våglängder som då blir olika färger. När Atomerna sitter nära varandra och klumpar ihop sig till molekyler så är det inte enstaka linjer längre utan de smälter samman till band - bandspektrum. När metaller upphettas så börjar de glöda. Glödande metaller ger ifrån sig ett kontinuerligt spektrum. Kontinuerligt betyder att elektronerna rör sig fritt i metallen. Det finns inte några bestämda banor för elektronerna att hoppa emellan.

Felkällor:

som kan uppkomma:

• Ett annat ljus kan distrahera ögat för att se bara de spektrum & färger som ämnet ger ifrån sig.
• Ljusrören kan vara sönder så att de inte fungerar och ger inte ifrån sig rätt/tydligt ljus för ämnet.
• Man kan missa vissa av ljusstaplarna (färgerna) i spektroskopet och därför få ett felaktigt resultat.
• Det finns en risk för att man blandar ihop de olika ämnena och får fel resultat på fel ämne.
• Man hinner inte med vissa moment p.g.a tidsbrist och får inte med det i labben

Förbättringar som kan göras för att undvika felkällorna:

• Man kan försöka att ha det så mörkt som möjligt runtomkring för att ljuset från lysröret ska bli så starkt som möjligt.
• Man får kolla så att lysröret inte är sönder innan man använder det i laborationen.
• Det är bra om man kollar på ljuset från olika håll och vrider och vänder på spektroskopet för att se till så man inte har missat någon färg.
• Vara noga med att ta ett ämne i taget och skriva ner namnet på det ämne man undersöker innan man börjar titta på och undersöka ljuset.
• Planera tidsmässigt alla steg så att man hinner med allt utan att stressa. Om det inte finns tid, dela på två gånger.

Användningsområde
Här är några exempel på användningsområden där man har nytta av att kunna se emissionsspektrum

• Astronomi - Man kan studera stjärnor genom att kolla på deras ljus. Då kan man även se vad de är uppbyggda av.
• Atomfysik - Man kan studera ljus med en ny förståelse.
• Fysikalisk kemi - Kvantmekaniken --> utvecklades till kvantkemi och spektroskopi. Blev då viktigt i fysikalisk kemi som gav upphov till klarhet kring atomernas egenskaper.
• Medicin - Strålning kan användas till röntgen men även i många andra medicinska sammanhang.