Spekter

Elektromagnetisk stråling fra solen er sammensatt av mange farger. Et spektroskop bøyer lyset og sprer det utover forskjellige bølgelengder, slik at vi kan se hvilke bølgelengder lyskildene sender ut. Slik kan vi skille ulike farger fra hverandre avhengig av lyskilden.

Når vi bruker et spektroskop kan vi se flere ulike spektre. Et glødende fast stoff vil gi fra seg et sammenhengende spekter, der vi ser alle bølgelengdene i det synlig lyset.

Dersom vi ser på lys fra gass, vil vi kun se et fåtall av bølgelengdene (også kalt spektrallinjer). Dette kalles et emisjonsspekter. Dette er fordi gassen som varmes opp frigjør fotoner, og sender ut stråling i helt bestemte bølgelengder.

Dersom lys går igjennom gass kan vi se enkelte sorte linjer i spektret, som kalles et absorpsjonsspekter. Dette kommer av at gassen absorberer enkelte fotoner og enkelte bølgelengder blir svakere. Dette kan eksemplifiseres ved at sollys går igjennom gass i atmosfæren, og vi kan derfor oppfattet sollyset som et absorpsjonsspekter i et spektroskop. 

Se på lyset fra:

• Glødende metall
• Lysstoffrør - glødende gass
• Stearinlys
• Sollys
• Glødelampe

Hypotese: 

Glødende metall

Her tror jeg det er mest sannsynlig at vi vil se et sammenhengende spekter fordi metall er et fast stoff. Når man ser på et glødende fast stoff, en glødende væske eller en gass med høyt trykk vil man i teorien se alle fargene. Når man ser alle fargene og ikke bare enkelte linjer kaller man det et sammenhengende spekter.
Lysstoffrør – glødende gass

Emisjonsspekter tror jeg er det mest sannsynlige her. Grunnen er at lysstoffrøret inneholder varm gass som lyser, og da skal man kunne se helt bestemte lyse spektrallinjer.
Stearinlys

Stearin ser jeg på som et glødende fast stoff/en glødende væske og hvis det stemmer vil vi se et sammenhengende spekter.
Sollys

Sollys mener jeg vil være et absorpsjonsspekter. Grunnen er at sollyset passerer gjennom ozonlaget, og det passerer da gjennom en gass.
Glødelampe

Her er jeg ganske usikker, men fordi vi ser glødetråden (glødende fast stoff) tror jeg vi vil se et sammenhengende spekter.

Utstyrsliste:

• Håndspektroskop eller gitter
• Stearinlys
• Natriumflamme
• Lysrør
• Ulike gassrør (helium, neon osv.)
• Høyspenningskilde

Fremgang:

I dette forsøket var det viktig å holde fokus.  Med flammer og levende lys er det et krav. Vi fant frem alt vi trengte til de ulike målingene og gjorde det i nevnt rekkefølge. Fordi enkelte av målingene foregikk relativt raskt, var det viktig å klare og dokumentere alt for lettere å kunne se tilbake på dem.

Resultater:

Glødende metall – sammenhengende spekter

Hypotesen stemte, det glødende metallet er et fast stoff, og derfor fikk vi frem et sammenhengende spekter.

Lysstoffrør - glødende gass - emisjonsspekter

Emisjonsspekteret ble synliggjort på samme måte som vi hadde forutsett. Lysstoffrøret innholder oppvarmet glødende gass, og derfor oppstår denne typen speker hvor vi ser helt bestemte lyse spektrallinjer.

Stearinlys – sammenhengende spekter

I dette tilfellet stemte hypotesen bra, selv om jeg var litt usikker. Stearin er et glødende fast stoff/en glødende væske, og det er derfor det stemmer at vi ser et sammenhengende spekter.

Sollys – sammenhengende spekter (feil grunnet dårlig lys)

At vi får frem et sammenhengende spekter her er, viser at det er noe som ikke stemmer. Grunnen til at det ikke stemmer, er antageligvis fordi det var overskyet den dagen vi gjennomførte forsøket. Fordi solen ikke var oppe, fikk vi ikke en like direkte kontakt med sollyset som vi ellers ville ha gjort. 
Hadde solen vært fremme ville vi ha oppnådd det som ble beskrevet i hypotesen, at sollyset hadde vist et absorpsjonsspekter. Grunnen til at sollyset ville vist akkurat det spekteret er at det passerer gjennom ozonlaget, og dermed gjennom en gass. Det er når lyset passerer gjennom en gass vi får et absorpsjonsspekter

Glødelampe – sammenhengende spekter

Denne hypotesen var jeg også ganske usikker på, men den stemte. Glødetråden er et fast stoff, og derfor oppstår det et sammenhengende spekter. 

Konklusjon:

Blandingslys er en faktor som spiller inn i dette forsøket. Fra gangen utenfor klasserommet var det ikke mulig å blokkere lyset, dermed ble det noe forstyrrende lys derfra. I tillegg var det ikke helt tette persienner, så noe dagslys kom også inn. Lys fra skjermer (mobiler/macer) var heller ikke mulig å unngå helt. Alt i alt har nok ikke dette blandingslyset påvirket i noen stor grad. Vi var nære de lyskildene vi skulle måle spektre til, og resultatet stemmer. Sollyset var var det eneste unntaket, hvor resultatet ikke var riktig. Grunnen til det var, som jeg nevte i resultatet, at det var en overskyet dag så solen ikke var fremme. Dermed fikk vi ikke målt lyskilden på en god måte.
Når dette er sagt, klarte vi å gjennomføre forsøket og finne ut hvordan og hvorfor spektrene til de ulike lyskildene var som de var.  


KILDER

Naturfag 3 påbygging

wikipedia

Stjernehimmel

Hypotese:

Forsøket inneholder ikke noen fastslått hypotese, ettersom vi følger en bestemt oppskrift og svarer på spørsmål. Derimot har jeg en forventning om at stjernene vil forandre posisjon mellom første og andre observasjon, på grunn av jordens egen rotasjon.

Fremgangsmåte:

Det viktigste for å få et godt resultat var klarvær (stjerneklart) og et sted med minst mulig lyskilder. Forsøket ble gjennomført fra en observasjonsplass neders i "juvet" i Aron skisenter. Stedet egnet seg godt med en stor og åpen plass, samt veldig lite forstyrrende lys. Været var også ideelt, kaldt og skyfritt. Klokken var litt over 19.00.

1. Første steg var å finne stjernetegnet Karlsvogna. Det gikk fort, ettersom den lå tydelig og ensomt i nordlig retning. Det var derimot ikke mulig å se dobbeltstjernene Mizar og Alcor i "hanken" med det blotte øyet. Dessuten er Karlsvogna en del av et større stjernetegn, Storebjørn.

2. Det gikk også fort å finne frem til tegnet Kassiopeia, med sin klare W form. Ved å trekke en linje mellom hanken til Karlsvogna og Kassiopeia, fant vi fram til Polarstjernen. Den lyste overraskende svakt, men var lett synlige. Polarstjernen er en del av stjernetegnet Lillebjørn.

Polarstjernen (eller Polaris) er en sirkumpolar stjerne og er dermed synlig på himmelen hele natten, hver natt i året. Den nordlige himmelpolen ligger rett ved Polarstjernen, og det virker derfor som resten av stjernene roterer rundt denne.

3. Etter et opphold på 3-4 timer observerte vi Karlsvogna og polarstjernen igjen. Nå hadde de flyttet seg vesentlig fra nord og østover. Samt "vridd" seg slik at vi så stjernebildet fra en annen vinkel, men fra samme observasjonssted. Grunnet jordens egen rotasjon, slik som nevnt over, ser det ut som om stjernene beveger seg i en sirkulær bevegelse rundt en av himmelpolene (i Norge, den nordlige himmelpol).

4. Nettopp på grunn av himmelpolen, virker det som om stjernen beveger seg i en sirkulær bevegelse. Dvs. nord mot øst, sør mot vest. Disse bevegelsene avhenger selvfølgelig av posisjonen til den som observerer. Slik er det et bestemt forhold mellom bevegelsen sør-, nord-, øst- og vesthimmelen.

5. Ved å trekke en strek fra Karlsvogna og Polarstjernen fant vi fort Kassiopeia, formet som en W.

6. Videre gjennom Kassiopeia ligger stjernetegnet Pegasus. Like ved den andre stjernen i "hanken" ligger Andromeda-galaksen, den eneste galaksen som kan sees med det blotte øye fra jorda. Vi lette, men den var dessverre ikke mulig å se. Andromedagalaksen er 2,3 millioner lysår borte og inneholder ca. 100 milliarder stjerner.

7. Vi fant ikke stjernebildet Svanen, grunnet en lei mobilstreik i kulden. Derimot finnes det et sort hull midt i stjernebildet, som kan være kjekt å vite. Sorte hull er et av de mest myteomspunnede astronomiske fenomenene, vi vet utrolig lite om dem! Rett ved Svanen finnes også en stjerne som heter Vega der det er observert en rekke gassplaneter, og muligheter for jordliknende planeter.

8. Ved å rette blikket sørover, fant vi frem til stjernebildet Orion (synlig, siden det er vinter). Ved å sammenlikne stjernene øverst-til-venstre og neders-til-høyre (Betelgeuse og Rigel) så vi en vesentlig forskjell i fargene. Betelgeuse var mye mer rødlig (nærmest oransje) mens Rigel var sterkt hvit (med litt blåskjær).

Dette er fordi Betelgeuse er en rød superkjempe, i slutten av en stjernes livssyklus. Røde superkjemper er de største stjernene i universet når det kommer til volum og gir ut en sterk rødlig farge. Fusjonsprosessen har gått fra hydrogenfusjon til heliumsfusjon, og røde superkjemper er et stadium på veien til å bli en eksploderende supernova.

Rigel er derimot en ung blåhvit kjempestjerne. Den stråler ca. 60 000 ganger sterkere en Sola og er den mest lyssterke stjernen i melkveisystemet. Siden den er relativt ung, utstråler den en sterk blå-hvit farge.

9. Under "beltet" (samlingen av tre stjerner i Orion) fant vi Orions sverd. Et svakt tåkelignende objekt. Dette er en galagtisk fødestue, og her fødes det faktisk stjerner nå!

10. Ved å følge de nederste stjernene i Orion, så vi Sirius. En veldig klar og sterk stjerne. Sirius er faktisk himmelens mest lyssterke stjerne (bortsett fra sola)!

Feilkilder:

Ved å observere fra et åpent og isolert sted ble det enklere å foretå nøyaktige observasjoner. Det at mobiltelefonen slo seg av grunnet kulden gjore at vi måtte foreta alt manuelt. Det å måtte stole på synet og limiterte astronomiske kunnskaper kan føre til unøyaktigheter. Vi kan heller ikke validere informasjonen vi fikk fra appen når vi fikk tatt denne i bruk. Naturfagsboken fungerte som et oppslagsverk med sine illustrasjoner, vi medregner at denne informasjonen er korrekt.

Konklusjon:
Forsøket gikk som forventet. Det var interessant å foreta observasjoner og se forholdene mellom de ulike stjernetegnene. Som hypotesen tilsier forandrer stjernehimmelen seg over tid grunnet jordens rotasjon, sett i sammenheng med himmelpolene. Stjernene følger et sirkulært bevegelsesmønster.

Kilder : 

Naturfagsboka

wikipedia

Drivhuseffekten

 Jorda har en naturlig drivhuseffekt som gir oss en gjennomsnittstemperatur på 15 °C. Slik ønsker vi at det skal fortsette å være. Men i dag er forbruket av fossilt brensel større enn noensinne, og som en følge av det øker innholdet av karbondioksid i atmosfæren. Jo mer karbondioksid vi får, desto mer av varmestrålingen fra jorda blir absorbert, og desto mer vil temperaturen øke. Det forskerne er redde for, er at temperaturøkningen skal føre til klimaendringer på jorda. 

I disse forsøkene skulle vi teste ut og få en bedre forståelse av hvordan drivhuseffekten fungerer.

Forsøk 1

Utstyrsliste : 

Lape

Glassplate

Hypotese : Jeg tror ikke at lyset vil ha noe betydning med glassplaten mellom.

Det som skjedde var at det synlige lyset ble ikke påvirket av glassplaten, men det ble kun litt mindre skarpt. 

Det som kan da være feilkilder er at glassplaten er litt møkkete eller være ujevn og ruglete. Annen feilkilde kan være om lapen ikke er av best kvalitet.

Forsøk 2

Utstyrsliste : 

Kokeplate

Glassplate

En hånd

Hypotese : Jeg tror at hvis vi holder hånden over glassplaten vil det bli mindre varmt enn om vi ikke har glassplaten mellom kokeplata og hånda. 

Det vi gjorde var å sette på kokeplata og lot den være på noen minutter før vi holdt glassplaten over, deretter tok Anders hånden først kun over kokeplaten også tok vi glassplaten mellom. 

Da virket varmen mindre og Anders klarte å holde hånden lenger over glassplaten og kokeplaten enn uten glassplaten. 

Konklusjonen : Hypotesen stemte med resultatet. Dette viser effekten av drivhuseffekten og vi kan ikke finne noen feilkilder på dette forsøket. 

Forsøk 3 

Utstyrsliste :

To plastbokser

to temperaturmålere

Plastikk folie

Lampe

Hypotese : Jeg tror temperaturen vil stige noen grader når vi ikke har plast mellom, mens den med plast vil holde seg og kanskje gå en grad opp.  

Det vi måtte gjøre var å sjekke temperaturmåleren før vi tok den i vannet. Temperaturen var nogelunde like og vi la de oppi hver sin boks. 

0 minutter med plast = 20*c

5 minutter med plast = 21*c

0 minutter uten plast = 23*c

5 minutter uten plast = 23*c

Den boksen som hadde plast over endret seg med en grad, derfor vil min hypotese  være halvveis riktig, den med plast gikk en grad opp, mens den uten plast holdt seg og der tok jeg derfor feil. 

Feilkilder kan være at plasten ikke er tett eller at lapen ikke har sterk nok stråle ut fra seg. 

Forsøk 4

Utstyrsliste :

To plastbokser

Vann

Isblokker

Stein

Linjal

Hypotese :

Jeg tror ikke at havnivået vil stige mye selv om det ligger isblokk oppi, da jeg tror at isblokken vil gi like mye plass når den er is som vann.

Det vi gjorde var at vi la den ene isbiten oppå steinen i den ene plastboksen. Den steinen representerte sydpolen altså antarktis, mens den uten var nordpolen, altså arktis. Vi målte deretter med centimeter begge to før vi fylte med lunket vann. 

Da var Sydpolen 2,9cm og Nordpolen 3,5cm.

5 minutter etter vi hadde fylt oppi med lunket vann var Sydpolen 3,2cm og Nordpolen 3,4cm.

Dette gjorde at hypotesen min stemte. Dette er fordi molekylene tar mer plass i fast form, altså isen, enn i flytende form(vann). Sydpolen økte derfor noen centimeter, mens Nordpolen minket med 1centimeter. 

Det som igjen kunne være feilkilder var at steinen vi brukte på Sydpolen ikke stakk over vannet hele tiden, fordi den var for liten. En annen feilkilde kan være temperaturen på vannet.