Zelf een Spectroscoop Bouwen: Het Lichtspectrum Ontrafelen

Wat heb je nodig?

• Oude ongebruikte CD of DVD
• Kartonnen keukenrol of stevig doosje
• Zwart knutselpapier
• Zwart isolatieband of plakband
• Kleurpotloden voor het logboek
• Twee kartonnen (of kunststof) dopjes om beide uiteinden van de koker af te sluiten
• Printer (om de zaagsjabloon af te drukken)
• Schaar / hobbymes
• Geodriehoek
• Diverse testlampen
• Zaag (om de koker onder een hoek van 30 graden door te zagen)

Wat leer je?

• Begrijpen dat wit licht is opgebouwd uit verschillende golflengtes en kleuren van het elektromagnetisch spectrum
• Ervaren hoe een diffractierooster licht breekt en spectraallijnen zichtbaar maakt
• Wetenschappelijke vergelijkingen maken tussen verschillende lichtbronnen (TL, LED, gloeilamp, zonlicht)

Stappenplan

Hoe weten wetenschappers uit welke stoffen sterren en planeten bestaan? Met spectroscopie! De piepkleine groefjes op een cd werken als een diffractierooster en splitsen licht op in de kleuren van de regenboog. In deze Exploratorium-uitdaging bouwen leerlingen hun eigen cd-spectroscoop.

1. 1

   Zaagsjabloon voorbereiden. Druk de (gratis) zaagsjabloon van Exploratorium af en wikkel die om een kartonnen verzendkoker van minstens 30 cm lang; pas de schaal zo nodig aan zodat de sjabloon precies rond de koker past, zonder gat of overlap.

2. 2

   De koker schuin doorzagen. Zaag de koker met een zaag onder een hoek van ongeveer 30 graden langs de gebogen lijn op de sjabloon. Door deze schuine zaagsnede kan de cd er straks schuin in worden geschoven.

3. 3

   Kijkgaatje en spleet maken. Snijd met een hobbymes/schaar het rechthoekige kijkgaatje uit (het zwarte vlak op de sjabloon) en verwijder daarna de sjabloon. Knip in een los stukje karton of de plastic dop van de koker een smalle rechte spleet van minder dan 1 mm breed en ongeveer 5 cm lang.

4. 4

   Alles monteren. Plak het kartonnetje met de spleet op het uiteinde van de koker dat het verst van de schuine zaagsnede ligt (de 'bovenkant'), met de spleet horizontaal uitgelijnd. Plak een tweede stuk karton over het andere (onderste) uiteinde om zijlicht buiten te sluiten. Schuif tot slot de hele cd in de schuine zaagsnede, zodat hij het licht dat door de spleet naar binnen valt in je oog weerkaatst.

5. 5

   Testen en lichtbronnen vergelijken. Richt de spleet op een tl-lamp en kijk door het kijkgaatje: je ziet felle, losse gekleurde lijnen — het lijnenspectrum van het kwikgas in de buis. Een gloeilamp geeft juist een doorlopende regenboog. Vergelijk ook ledlampen, natriumlampen of neonbuizen. Kijk nooit rechtstreeks in de zon; richt de spleet in plaats daarvan op zonlicht dat weerkaatst van een witte wolk, muur of vel papier. Met een lange koker (60 cm) en een heel nauwe spleet zijn zelfs de donkere Fraunhoferlijnen in het zonnespectrum te zien.

Voorbeelden

Bijlagen (1)

• CD Spectroscope Cutting Guide (PDF, Exploratorium)https://firebasestorage.googleapis.com/v0/b/onderwijs-app.firebasestorage.app/o/maak%2Fopdrachten%2Fspectroscoop-cd-lichtbreking%2Fattachments%2Fcd-spectroscope-cutting-guide-pdf-exploratorium-0.pdf?alt=media — oorspronkelijke bron: exploratorium.edu