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線スペクトル,吸収スペクトル (実験・実習)
授業で行う実験を再現します(ごく一部ですが予習または復習に使って下さい)。なお動画はこのページの一番下です。
分光器についてはこちらを参考にして下さい。
(1)白熱電球を分光器で観察した場合
これは連続スペクトルですね。
(2)水銀ランプを分光器で見た場合
線スペクトルであることが分かります。
しかもただ目で見た場合は中央の青い線はほとんど認識できませんが,カメラでシャッタースピードを遅くするとこのように写真として写すことができました(私も写真で映ることを知ってびっくりしました)。
(3)光源装置とナトリウムランプ
スイッチを入れる前です。左の黒い筒は,ランプにかぶせて使います。小さい窓から光が出てくるのです。
下はスイッチを入れて5分程度経過したときの様子。フラッシュをつけて撮影しました。
次はフラッシュをつけないで撮影した場合です。実際は暗幕を引いて暗い中で行うため,下のような雰囲気です。
(4)食塩の燃焼
まずは食塩を溶かさないでメチルアルコールを燃焼させた場合
フラッシュあり | フラッシュなし |
実際に見た感じは,青白い炎です。
では食塩を少し溶かしてメチルアルコールを燃焼させた場合
フラッシュあり | フラッシュなし |
分光器を用いると,ナトリウムランプで観察される線スペクトルと同じ線スペクトルであることが分かります。
分光器を用いずに目で見た場合も,色合いがほとんど同じですね。
(5)吸収スペクトル
上の写真で,Naランプとトレーシングペーパー(左側)の間に食塩を燃焼させた炎を置いて,トレーシングペーパーごしに観察すると下のように見えます。
黒い炎が分かりますね。つまり炎(高温のナトリウム)がナトリウムランプの光を吸収したため,黒く映っているのです。
動画はこちらです
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観察前の予想なら,ナトリウムランプと炎があるため,とても明るいオレンジ色が見えるように思うはず。意外な結果ですね。