Spettri - Osservazione in laboratorio

Osservazione dello spettro continuo della luce bianca e degli altri spettri a righe di alcuni elementi

Scopo dell'esperienza

Osservazione degli spettri.

Luogo e durata

L'esperienza è stata eseguita nel laboratorio di fisica del liceo scientifico ed è durata all'incirca 1 h.

Materiali e strumenti

Spettroscopio.

• Lampada al sodio
• Lampada a idrogeno
• Lampada al neon
• Lampada all'elio

Schema dello spettroscopio utilizzato. Al centro è posto il prisma, in basso a destra vi è l'oculare, a sinistra il collimatore e in alto il proiettore. Il collimatore serve per rendere i raggi paralleli, l'oculare per osservare gli spettri e il proiettore che possiede una scala per indicare le lunghezze d'onda delle righe spettrali.

Procedimento

Dopo aver sistemato lo spettroscopio, si è proceduto cambiando le lampade con elementi diversi e osservando i rispettivi spettri.

Osservazioni

Luce bianca: genera uno spettro continuo dal rosso al violetto, comprendendo tutti i colori visibili dall'occhio umano.

Sodio: nella lampada al sodio, il gas è rarefatto, reso incandescente e ad alta pressione. La particolarità del suo spettro sono le due righe gialle spesse e molto vicine. Questo significa che il sodio emette soprattutto queste due lunghezze d’onda che fanno frequenze minori.

Idrogeno: nella lampada a idrogeno si utilizza la corrente per eccitare gli elettroni. Le linee spettrali vanno verso il colore blu, questo vuol dire che l'idrogeno emette lunghezze d'onda minori e quindi con frequenze maggiori.

Neon: nella lampada al neon il gas è reso incandescente dalla corrente. Il colore caratteristico del suo spettro è il rosso.

Elio: lo spettro è generato da una lampada a elio ed è caratterizzato da molte bande blu, una gialla e rossa.

Conclusioni

Un corpo incandescente, solido, liquido, o gas ad alta pressione e ad alta temperatura, presenta uno spettro continuo senza righe, quindi è costituito da un numero infinito di lunghezze d'onda. La luce bianca forma uno spettro di questo tipo.

Lo spettro di emissione a righe si forma invece da un gas a bassa pressione portato ad alte temperature. Questo rilascia lunghezze d'onda che sono rilevate dallo spettro e si presentano come righe colorate su sfondo nero.

Lo spettro di assorbimento si forma quando tra lo spettroscopio e la sorgente di luce si interpone un gas di temperatura più fredda, questo assorbe determinate lunghezze d'onda creando delle linee nere corrispondenti.