Зміст
Електромагнітний спектр, який є просто вигадливим словом для спектра електромагнітного випромінювання, або світла, є однією з найцікавіших ідей у фізиці. Це також один із найпростіших, на якому можна виконати основні експерименти.
Відокремлення спектра
Це може здатися занадто перебільшеним експериментом, але це може бути лише через його важливість. Все, що вам потрібно, - це дуже проста трикутна призма, сонячне світло і бажано плоска стіна. Розмістіть призму між стіною і сонячним світлом. Поверніть призму, поки не побачите веселку на стіні. Тримайте веселку на стіні, поки не зможете записати, які кольори з’являються. Після того, як ви це зафіксували, спробуйте описати, чому сонячне світло розбивається через призму на ці кольори. Якщо відповідь ухиляється від вас, знайдіть копію електромагнітного спектру і порівняйте видимий спектр з тим, що ви бачите на стіні. Мета цього експерименту - зрозуміти, що сонячне світло - це біле світло, яке можна розділити на його складові кольори.
Переходимо до цілого спектра
Цей експеримент познайомить вас з кількома іншими формами світла, які ви не бачите. Однак вам знадобиться якесь джерело тепла і якась інфрачервона камера. Забирайте це джерело тепла і активуйте його. Якщо ви використовуєте полум'я, запаліть його і спостерігайте за його кольором. Потім спостерігайте за цим знову за допомогою інфрачервоної камери. Ви повинні бачити набагато більше світла через камеру, ніж очима. Що ви повинні помітити, це те, що виділяє інфрачервоне світло, а також видиме світло. Насправді він виділяє широкий спектр світла. Інфрачервоне світло, яке ви бачите, є побічним продуктом тепла. Це показує, що там, де є тепло, є інфрачервоне випромінювання і навпаки.
Спектроаналіз
Це трохи хитріший експеримент. Однак це дуже плавно в тому сенсі, що ви можете зробити це декількома різними способами. Вам потрібна дифракційна решітка, кілька хімікатів для спалювання, вода, кілька палиць для перемішування деревини та пальник або джерело тепла. Хоча ви можете змінити хімічні речовини, для експерименту гарантовано працюють: нітрат цезію, нітрат міді, нітрат стронцію, нітрат літію, нітрат нікелю, нітрат натрію, хлорид натрію. Ці хімічні речовини утворюють цікаві кольори при спалюванні та спостереженні за допомогою дифракційної решітки, що є масштабом експерименту. Ви також можете спалити основні тверді речовини, як дерево або що-небудь інше. Поки він горить, він буде створювати спектр, який можна ідентифікувати за допомогою дифракційної решітки. Постарайтеся дотримуватися різних спектрів для кожної хімічної речовини, яку ви спалюєте. Це повинно показати вам, що кожен об'єкт горить з різним спектром, який можна використовувати для ідентифікації об'єкта. Це означає, що світло, що утворюється при спалюванні речей, також є поєднанням багатьох кольорів і обумовлене хімічним складом предмета.
Граючи з білим світлом
Цей експеримент повинен дати вам краще ознайомитись не тільки з білим світлом, але і з тим, наскільки біле світло схоже на інші види світла. Вам знадобиться кілька дзеркал і згадувана раніше призма, а також ще одна плоска поверхня або стіна. Візьміть дзеркала і розташуйте їх в серії так, що коли яскравий ліхтарик світить на одному, він буде відбиватися від нього і вдариться про інше дзеркало, яке відобразить його в іншому напрямку. Майте на увазі, що кут падіння еквівалентний куту відбиття. Розташуйте призму так, щоб вона розсіювала світло, що відходить від другого дзеркала. Тепер увімкніть ліхтарик і відпустіть світло від одного дзеркала до іншого і в призму. Ви повинні бачити, що за призмою з’являється спектр. Це доводить, що біле світло залишається неушкодженим до тих пір, поки воно не буде відмежоване або розщеплене призмою. Що ще важливіше, це дозволяє додатково відобразити розсіяний спектр, якщо у вас достатньо дзеркал. Це продемонструє, що світло, розбиваючись на його компоненти, діє майже так само, як і біле світло, що має сенс, оскільки біле світло і монохроматичне світло, як і раніше, є одночасно електромагнітним випромінюванням. Майте на увазі, що ліхтарик не буде працювати так добре, як сонце в цьому експерименті. Якщо ви зможете отримати дзеркала для відображення сонячного світла та замінити ліхтарик, він буде більш ефективним, але зауважте, що це не завжди можливо.
Безпека
Як остаточне застереження, деякі з цих експериментів є досить небезпечними. Завжди використовуйте здоровий глузд під час будь-якого експерименту. Ніколи не наближайтесь до необхідного джерела полум'я. Завжди носіть належний захисний одяг, наприклад окуляри, фартух та рукавички. Найбільше залишайтеся в межах експерименту, який ви плануєте виконати, і не намагайтеся додати щось захоплююче, з чим ви не знайомі.