S'il n'y avait pas le réseau de diffraction, il est probable que personne ne sache que la matière est faite d'atomes. La longueur d'onde de lumière correspond à l'énergie de la source de lumière. Une diffraction sépare caillebotis lumière dans ses longueurs d'onde distinctes, afin de mettre la lumière à travers un réseau de diffraction fournit une mesure directe de l'énergie dans la source qui a créé la lumière. Cet effet a donné aux scientifiques un outil pour examiner la structure énergétique de la matière. Un spectromètre est un instrument qui utilise un prisme ou, plus communément, un réseau de diffraction, à la lumière de certaines longueurs d'onde à des emplacements spécifiques dans un détecteur direct.
Comment Diffraction Works
Lorsque deux faisceaux lumineux provenant de la même source sont séparées l'une de l'autre, puis ramenés ensemble, ils interfèrent les uns avec les autres. Cela signifie que le champ électrique ajoute ou soustrait pour créer une structure d'éclairage qui a un motif lumineux et sombre, au lieu du blob uniforme de la lumière que vous voyez si la source n'a pas été divisé. Un réseau de diffraction divise un faisceau lumineux dans des centaines ou des milliers de sources distinctes. Ces sources interfèrent. Depuis l'interférence dépend de la longueur d'onde, où la lumière jaune, par exemple, ajoute pour faire une tache lumineuse, les autres couleurs seront soustraire à faire une tache sombre --- de sorte que le jaune est vu là. Chaque couleur forme une tache lumineuse où les autres couleurs ne sont pas vus.
Construire une Spectrometer
Un disque compact est un réseau de diffraction. Chacune des rainures étroites reflète une autre partie du faisceau, diviser un faisceau en plusieurs faisceaux, puis les recombiner. Vous pouvez faire votre propre spectromètre avec juste un coin coupé à partir d'un disque compact en forme de tarte. Vous pouvez voir le principe si vous maintenez le coin donc vous voyez le principal reflet d'une ampoule dans la surface brillante, puis inclinez lentement le coin vers vous. Vous verrez une réflexion étirée sur l'ampoule, étendu dans différentes couleurs. Vous pouvez construire votre propre spectromètre avec un CD et une boîte en carton. Plusieurs plans sont disponibles sur Internet. Le spectromètre, il sera plus facile de garder l'image stable si vous décidez de prendre des photos de votre spectres.
Examen de différentes sources
sources d'éclairage différentes produisent de la lumière de différentes manières. Avec un réseau de diffraction de CD ou de votre réseau spectromètre maison, vous pouvez voir les effets de leurs différents mécanismes. Regardez le spectre d'une ampoule à incandescence et vous verrez une bande continue de la lumière, du rouge à l'indigo. Essayez de regarder le spectre d'une ampoule fluorescente. Vous remarquerez plusieurs couleurs vives, séparés par l'obscurité. Vous pouvez également consulter les différents lampadaires et voir ce que les différentes couleurs se combinent pour faire leur lumière. Si vous voulez regarder le spectre du soleil, ne pas regarder directement à votre réseau de diffraction. Au lieu de cela, regardez la lumière projetée sur un morceau de papier blanc.
En regardant Absorption
Les spectres que vous avez vu dans les expériences de la dernière section sont le résultat d'atomes de conversion d'énergie dans leurs électrons en lumière. Lorsque le processus va dans l'autre sens, avec des atomes absorbant la lumière et l'ajout de l'énergie à leurs électrons, au lieu de se présenter sous forme de lignes de lumière, le processus est considéré comme des bandes de ténèbres. Vous pouvez envoyer une source de lumière vive dans votre spectromètre, puis placez un récipient transparent --- appelé "cuvette" --- dans le chemin de la lumière. Rechercher des bandes sombres dans le spectre, montrant où votre échantillon absorbe la lumière.
spectromètres commerciaux
spectromètres commerciaux main taille sont maintenant disponibles. Ces dispositifs comprennent un réseau de diffraction et un détecteur dans un boîtier pratique, ainsi que l'électronique et un connecteur qui vous permettra d'envoyer les données directement sur votre ordinateur. Ces dispositifs permettent de réaliser des mesures quantitatives de spectres. Par exemple, vous pouvez mesurer la différence dans les spectres d'une ampoule à incandescence de 100 watts et une ampoule de 15 watts réfrigérateur - ou la différence entre les gaz d'échappement de votre voiture et de votre moto.