K.L.A.P.IGEN - Kviksølvlampen og lysstofrøret


Når der sendes strøm gennem kviksølvlampen, begynder kviksølvet at sende elektroner fra de yderste elektronbaner til elektronbaner, der ligger længere inde. På den måde kommer der et overskud af energi, fordi elektronerne som ligger længere væk fra kernen indeholder mere energi end dem der ligger tættere på. Når elektronerne så skydes ind i baner som ligger tættere på, bliver der frigivet en lille energi pakke som kaldes en foton. Dette kaldes emission. Disse fotoner udsender lys i forskellige farver, og det er disse forskellige farver man kan se når lyset sendes gennem et gitter. De forskellige farver har forskellige bølgelængder.

En kviksølvlampe indeholder, som navnet indikerer, kviksølv. Et lysstofrør indeholder også kviksølv. Begge lamper danner et diskret spekter, når man sender lyset gennem et gitter. Forskellen på disse to lamper er, måden de er lavet på. Et lysstofrør har fluorescerende stoffer på indersiden af glasset, som holder UV-strålerne inde, det er derfor ikke farligt at kigge direkte på lampen. En kviksølvlampe har ingen fluorescerende stoffer til at beskytter mod UV-strålerne, så disse stråler bliver sendt ud i rummet, og det er skadende for øjnene at kigge direkte ind i lampens lys. Man kan derfor, når man sender stråler fra en kviksølvlampe gennem et gitter, se en lyseblå linje, når man holder et hvidt stykke papir op bag strålen. Det hvide stykke papir indeholder fluorescerende stoffer ligesom lysstofrøret og kan derfor opfange UV-strålerne og udsende synligt lys, som vi kan se.

Man kan lave et forsøg med en kviksølvlampe, hvor man bestemmer de forskellige bølgelængder for linjerne i linjespektrumet. Når man lyser med en kviksølvlampe igennem et gitter, dannes der på væggen et linjespektrum, som også kaldes et diskret spektrum.

Lyset bliver splittet op i forskellige linjer, da farverne har forskellige bølgelængder og dermed forskellige afbøjningsvinkler. Det kaldes et linjespektrum, i det ikke alle farve er repræsenteret, der ”mangler” altså nogle farver, derfor opstår der kun linjer. Hvis alle farverne var til stede ville der opstå et kontinuert spektrum, og der ville ikke være noget sort mellemrum mellem farverne. Der opstår linjer på begge sider af 0. orden, fordi der dannes konstruktiv interferens til begge sider. De forskellige farvede linjer gentages længere ude på væggen – det er 2. orden der findes der.

I midten ses 0. orden i form af en gul streg, dette er alle spektrets farver samlet. 0. orden fremstår en anelse mere gulligt (den burde egentlig være hvid, da det er en ”blanding” af alle farverne), idet gitteret må dæmpe noget af den korte bølgelængde – den blå farve. Derfor er linjen ikke helt hvid.

For at beregne bølgelængderne for de forskellige linjer/farver måler man afstanden fra gitteret til væggen og afstanden fra 0. orden (gule linje) til de forskellige farver i 1. orden.

Derefter kan man bruge gitterligningen til at beregne farvernes bølgelængde.

Gitterligningen: n·λ=d·sin(φn) λ= (d·sin(φn))/n   

Vi kender:

n = 1 (1. orden)

d = 1/600 mm = 1667 nm (gitterkonstanten)

Derefter findes φ til de forskellige farver. F.eks. φblå = tan-1(0,19m/0,86m) = 12,4582°

Når man kender φ, kan man beregne de forskellige bølgelængder således:

λblå =(1667 nm · sin(12,4582°)/1 = 360 nm

λlilla = 431 nm

λgrøn = 533 nm

λorange = 573 nm

 
Panel title

© 2017 klapigen

Antal besøg: 52

Lav en gratis hjemmeside på Freewebsite-service.com

Editing

-0,61321806907654sekunder