コンテンツ
電磁スペクトルは、電磁放射、つまり光のスペクトルの単なる凝った言葉であり、物理学で最も興味深いアイデアの1つです。また、基本的な実験を実行する最も簡単な方法の1つです。
スペクトルの分離
これはあまりにもやり過ぎの実験のように思えるかもしれませんが、それはその重要性のためだけかもしれません。必要なのは、非常に単純な三角柱、日光、できれば平らな壁だけです。壁と日光の間にプリズムを置きます。壁に虹が見えるまでプリズムを回転させます。どんな色が現れるかを記録できるまで、壁に虹を置いてください。それを記録したら、なぜ太陽光がプリズムを介してこれらの色に分裂するのかを説明してみてください。答えがわからない場合は、電磁スペクトルのコピーを見つけて、目に見えるスペクトルを壁に見えるものと比較します。この実験の目的は、太陽光が白色光であり、その色を構成色に分割できることを理解することです。
スペクトル全体に進む
この実験では、見ることのできないいくつかの他の形の光を紹介します。ただし、熱源と赤外線カメラが必要になります。この熱源を取り、活性化します。炎を使用している場合は、点火して色を観察します。次に、赤外線カメラでもう一度観察します。カメラを通して、目よりもはるかに多くの光が見えるはずです。あなたが気づくべきことは、熱が可視光だけでなく赤外線も発することです。実際、それは広いスペクトルの光を放ちます。あなたが見る赤外線は熱の副産物です。これは、熱のある場所、赤外線の放射、およびその逆を示しています。
分光分析
これは少し難しい実験です。ただし、いくつかの異なる方法で実行できるという意味では、非常に順応性があります。回折格子、燃やすためのいくつかの化学物質、水、いくつかの木材攪拌棒、バーナーまたは熱源が必要です。化学物質を変更することはできますが、実験では次の機能が保証されています：硝酸セシウム、硝酸銅、硝酸ストロンチウム、硝酸リチウム、硝酸ニッケル、硝酸ナトリウム、塩化ナトリウム。これらの化学物質は、燃焼して回折格子を通して観察すると興味深い色を生成します。これは実験の範囲です。また、木材などの基本的な固体を燃やすこともできます。燃える限り、回折格子を通して識別できるスペクトルを生成します。燃焼する化学物質ごとに異なるスペクトルを観察してください。これは、すべてのオブジェクトが異なるスペクトルで燃えていることを示しているはずです。これは、オブジェクトを識別するために使用できます。これは、物を燃やすことによって生成される光も多くの色の組み合わせであり、オブジェクトの化学組成によって引き起こされることを意味します。
白色光で遊ぶ
この実験により、白色光だけでなく、白色光が他のタイプの光とどのように似ているかについてもよく理解できるはずです。いくつかのミラーと前述のプリズム、および別の平面または壁が必要です。明るい懐中電灯が照らされたときに鏡が反射し、別の鏡に当たって別の方向に反射するように、鏡を取り出して一連に並べます。入射角は反射角に等しいことに注意してください。 2番目のミラーから出てくる光を回折するようにプリズムを配置します。次に、懐中電灯をオンにして、一方の鏡からもう一方の鏡へ、そしてプリズムへと光を放ちます。プリズムの後ろにスペクトルが表示されます。これは、プリズムによって回折または分割されるまで白色光がそのままであることを証明しています。さらに重要なことは、これにより、十分なミラーがある場合、回折スペクトルをさらに反映することができます。これは、光がそのコンポーネントの色に分割されたとき、白色光とほぼまったく同じように機能することを示します。これは、白色光と単色またはほぼ単色の光が両方とも電磁放射であるためです。この実験では、懐中電灯は太陽ほどうまく機能しないことに注意してください。鏡に太陽光を反射させて懐中電灯を交換できる場合は、より効果的ですが、常に可能であるとは限らないことに注意してください。
安全性
最後の注意事項として、これらの実験のいくつかは非常に危険です。実験を行うときは常に常識を使用してください。炎の源に必要以上に近づかないでください。メガネ、エプロン、手袋などの適切な保護服を常に着用してください。何よりも、実行する予定の実験の範囲内にとどまり、慣れ親しんだエキサイティングなものを追加しようとしないでください。