المحتوى
الطيف الكهرومغناطيسي ، الذي هو مجرد كلمة خيالية لطيف الإشعاع الكهرومغناطيسي ، أو الضوء ، هو واحد من الأفكار الأكثر إثارة للاهتمام في الفيزياء. كما أنها واحدة من أسهل إجراء التجارب الأساسية عليها.
فصل الطيف
قد يبدو هذا تجربة مبالغ فيها للغاية ، ولكن قد يكون ذلك بسبب أهميتها فقط. كل ما تحتاجه هو المنشور الثلاثي بسيط للغاية ، وأشعة الشمس ويفضل أن يكون جدار مسطح. ضع المنشور بين الجدار وضوء الشمس. تدوير المنشور حتى ترى قوس قزح على الحائط. الحفاظ على قوس قزح على الحائط حتى يمكنك تسجيل ما تظهر الألوان. بمجرد تسجيلك لذلك ، حاول أن تصف سبب انشقاق ضوء الشمس عبر المنشور إلى تلك الألوان. إذا تهربك الجواب ، فابحث عن نسخة من الطيف الكهرومغناطيسي وقارن الطيف المرئي بما تراه على الحائط. الهدف من هذه التجربة هو إدراك أن ضوء الشمس هو ضوء أبيض ، والذي يمكن تقسيمه إلى ألوان مكوناته.
الانتقال إلى الطيف بأكمله
ستقدم لك هذه التجربة بضعة أشكال أخرى من الضوء لا يمكنك رؤيتها. ومع ذلك ، سوف تحتاج إلى مصدر حرارة وبعض أنواع كاميرات الأشعة تحت الحمراء. خذ هذا المصدر للحرارة وقم بتنشيطه. إذا كنت تستخدم لهبًا ، فأشعله ولاحظ لونه. ثم ، لاحظ ذلك مرة أخرى باستخدام كاميرا الأشعة تحت الحمراء. يجب أن ترى ضوءًا أكبر بكثير من خلال الكاميرا مقارنة بعينيك. ما يجب أن تلاحظه هو أن الحرارة تعطي ضوء الأشعة تحت الحمراء وكذلك الضوء المرئي. في الواقع ، إنه يعطي مجموعة واسعة من الضوء. ضوء الأشعة تحت الحمراء الذي تراه هو نتيجة ثانوية للحرارة. هذا يدل على أنه في حالة وجود حرارة ، هناك إشعاع بالأشعة تحت الحمراء والعكس صحيح.
Spectroanalysis
هذه تجربة صعبة بعض الشيء. ومع ذلك ، فمن مرنة للغاية بمعنى أنه يمكنك القيام بذلك بعدة طرق مختلفة. تحتاج إلى صريف حيود ، وعدد قليل من المواد الكيميائية لحرقها ، والمياه ، وعصي تحريك قليلة من الخشب وموقد أو مصدر حرارة. بينما يمكنك تغيير المواد الكيميائية ، إلا أن العناصر التالية مضمونة للعمل في التجربة: نترات الصوديوم ، نترات النحاس ، نترات السترونتيوم ، نترات الليثيوم ، نترات النيكل ، نترات الصوديوم ، كلوريد الصوديوم. سوف تنتج هذه المواد الكيميائية بعض الألوان المثيرة للاهتمام عند إحراقها ولاحظها من خلال صريف الحيود ، وهو مدى التجربة. يمكنك أيضًا حرق المواد الصلبة الأساسية مثل الخشب أو أي شيء آخر. طالما أنها تحترق ، فإنها ستنتج طيفًا يمكن التعرف عليه من خلال صريف الحيود. حاول مراقبة أطياف مختلفة لكل مادة كيميائية تحرقها. يجب أن يوضح لك ذلك أن كل كائن يحترق بطيف مختلف ، والذي يمكن استخدامه لتحديد الكائن. وهذا يعني أن الضوء الناتج عن حرق الأشياء هو أيضًا مزيج من العديد من الألوان وينجم عن التركيب الكيميائي للكائن.
اللعب مع الضوء الأبيض
يجب أن تمنحك هذه التجربة معرفة أفضل ليس فقط بالضوء الأبيض ، ولكن كيف يشبه الضوء الأبيض الأنواع الأخرى من الضوء. ستحتاج إلى عدد قليل من المرايا والمنشور المذكور سابقًا ، بالإضافة إلى سطح أو جدار مسطح آخر. خذ المرايا ورتبها في سلسلة بحيث عندما يضيء مصباح يدوي ساطع على أحدها ، فسوف ينعكس عنها ويصطدم بمرآة أخرى ، مما يعكسها في اتجاه آخر. ضع في اعتبارك أن زاوية السقوط تعادل زاوية الانعكاس. ضع المنشور بحيث يحيد الضوء المنطلق من المرآة الثانية. الآن ، قم بتشغيل المصباح واترك الضوء ينتقل من مرآة إلى أخرى وإلى المنشور. يجب أن ترى طيفًا يظهر خلف المنشور. هذا يثبت أن الضوء الأبيض لا يزال سليما حتى ينحرف ، أو ينقسم ، من خلال المنشور. الأهم من ذلك ، أن هذا يسمح لك بمزيد من انعكاس الطيف المنعكس ، إذا كان لديك ما يكفي من المرايا. سيوضح هذا أن الضوء ، عندما ينقسم إلى الألوان المكونة له ، يعمل تمامًا مثل الضوء الأبيض ، وهو أمر منطقي لأن الضوء الأبيض والضوء أحادي اللون ، أو أحادي اللون تقريبا ، لا يزال كلاهما إشعاع كهرومغناطيسي. ضع في اعتبارك أن مصباح يدوي لن يعمل وكذلك الشمس في هذه التجربة. إذا تمكنت من الحصول على المرايا لتعكس ضوء الشمس واستبدال المصباح ، فسيكون ذلك أكثر فعالية ، لكن لاحظ أن ذلك غير ممكن دائمًا.
سلامة
كملاحظة وقائية أخيرة ، فإن بعض هذه التجارب خطيرة للغاية. دائما استخدام الحس السليم عند تشغيل أي تجربة. لا تقترب أبداً من الضرورة من مصدر اللهب. دائما ارتداء الملابس الواقية المناسبة ، مثل النظارات ومئزر وقفازات. الأهم من ذلك كله ، البقاء ضمن حدود التجربة التي تخطط لأدائها ولا تحاول إضافة شيء مثير تود أن تعرفه.