EM-stråling Flashcards
Hva er elektromagnetisk stårling?
Elektromagnetisk stråling kan beskrives som fotoner, men også partikler uten masse. Det er altså bevegelse av energi i form av bølger. EM-stråling har altså bølge og partikkelegenskaper men vi skal fokusere på bølgeegenskapene.
Energien i stråling brer seg i form av små energipakker, Hvilke?
Sisse er av to typer: fotoner og partikler.
Stråling er energi som brer seg fra en strålekilde. Hva er vår viktigste stårlingskilde?
Sola er jordas viktigste strålekilde, men vi mottar også stårling fra andre stjerner (soler) i vår egen og andre galakser.
Hva er en bølgelengde og bølge?
Bølgelengde: Avstanden mellom to bølgetopper (A) (lambda)
Bølge: Forplanting av en svingebevegelse. En bølge sprer seg.
Hva er en Svingbevegelser(periodisk bevegelse) og svingning?
En regelmessign bevegelse av noe frem og tilbake eller opp og ned
En svingning: En enkelt bevegelse fram og tilbake eller opp og ned igjen.
Forklar hvordan frekvens og bølgelengde henger sammen.
Frekvens: Tallet på svingninger per sekund, altså hvor mange bølgetipper som passerer et viss punkt pr sekund
Jo kortere bølgelengde, jo høyere frekvens, jo mer energi transporteres.
Argumenter for at EM-stråling har bølgeegenskaper?
- Elektromagnetiske stråler kan brytes, eller bøyes av akuratt som andre type bølger.
- EM-stråler kan krysse hverandre uten å bli påvirket av hverandre
- Dette hadde ikke vært mulig dersom EM var partikler med masse.
Argumenter for at EM-stråling er partikler/fotoner
- Partikkel uten masse men med partikkelegenskaper. Kan også kalles lyspartikkel eller bølgepartikkel.
- EM (som lys) påvirkes av kraftige gravitasjonsfelt
- Energirik EM som UV-, røntgen og gamma- stårling kan slå ut elektroner fra atomer (ionisering)
Hva er det elektromagnetiske spekteret? Hva kan du si om de stårlingsstypene den består av?
Det elektromagnetiske spekteret deler vi inn i forskjellige typer bølger etter bølgelengdene.
Den synlige delen av spekteret er forstørret og viser regnbuefargene (ROGGBIF) rød, organsje, gul, grønn, blå indigo og fiolett. Energien til EM-stålene øker med frekvensen til den elektromagnetiske stårlingen.
Vi deler mellom:
Kortbølget stråling: UV(Ultrafiolett stråling), røntgen, gamma- stråling
Langbølget infrarød, mikrobølger, radiobølger
Hva er det som bestemmer hvilken type stårling det er? Hva er de to ytterpunktene?
Frekvensen (og energien) bestemmer hvilken type EM-stråling det er.
I spekteret av det synlige lyset har det fiolette lyset høyest frekvens og rødt den laveste. Det betyr at hvert foton i det fiolette lyset frakter mer energi enn det røde.
Radiobølger har lavest frekvens og energi
Gammastårling har høyest frekvens og energi
Nevn stårlingstyper fra lavest bølge (og energi) til høyest bølge (og energi)
- Radiobølger (lavest energi)
- Mikrobølger
- Infrarødt stårling
- Synlig lys (ROGGBIF)
- Ultrafiolett stårling
- Røntgen stårling
- Gamma stårling (Høyest energi)
Hva skjer når et atom sender ut lys?
Vi får Eksitering:
Når et atom absorberer energi (i form av fotoner/lys), løftes et elektron til et høyere energi-nivå. Når elektronet faller tilbake, firgjøres EM-stråling.
Absorpsjon: Atomet absorberer energi
Eksitering: Et elektron løftes opp i et høyere energinivå
Deeksitering: Elektronet faller tilbake til det opprinnelige energinivået (grunntilstanden)
Emisjon: Energidifferansen mellom energinivåen frigis i form av et EM-foton.(som sender ut en type stårling)
Gi et eksempel på eksitering med et atom du kjenner til. Hvilken type lys sendes ut?
Eksitering av hydrogent- verdens vanligste atom
Energinivåene til hydrogene deles inn i E1, E2, E3, E4, E5, E6 osv. E1 er det laveste og mest stabile nivået.
Når hydrogen absorberer energi og eksiteres vil noen av energisprangene frigjøre synlig lys med helt bestemte bølgelengder:
E3 - E2 gir rødt lys
E4 - E2 gir blått lys
E5 - E2 gir indigo lys
E6 - E2 gir filett lys.
Dette er en sammensetning av lysfarger som er unik for grunnstoffet hydrogen.
Hva er eksitering? fortell i detalj.
Når et atom absorberer energi, løftes et elektron til et høyere energi-nivå. Når elektronet faller tilbake, firgjøres EM-stråling.
Absorpsjon: Atomet absorberer energi
Eksitering: Et elektron løftes opp i et høyere energinivå
Deeksitering: Elektronet faller tilbake til det opprinnelige energinivået (grunntilstanden)
Emisjon: Energidifferansen mellom energinivåen frigis i form av et EM-foton.
Denne forandringen av energinivå kalles energisprang. For hvert energisprang blir det sendt ut stårling (fotoner) med en bestemt bølgelengde.
Hvordan kan atomer sende ut forskjellige EM-stårlinger med ulik bølgelengde?
Jo mer energi et atom absorberer, jo lengre ut vil elektronet eksiteres, og jo mer stillingsenergi vil elektronet få.
Energidifferansen mellom energinivåene bestemmer hvilken type EM som sendes ut når elektronet faller tilbake til grunntilstanden. På denne måten kan ett atom sende ut EM-stråling med forskjellig bølgelengde, deriblant lys med forskjellige farger.
Hva definerer hvor mye energi et atom har sendt ut ved eksitering?
Energimengden i fotonet avhenger av hvor stort energisprang elektronet har gjort, det vil si forskjellen mellom de to energinivåene. (energispranget)
Hva kan et linjespekter fortelle oss?
Hva slags grunnstoff lyskilden består av eller hva slags stoffer som finnes i rommet mellom lyskilden og oss.
Ved å studere sammensatte linjespektre fra flere grunnstoffer og sammenligne spektrene fra ett og ett grunnstoff kan vi finne ut hva slags stoffer det er i gasskyene. I verdensrommet finnes det gigantiske gassskyer, og disse gjør blanft annet at det kan dannes stjerner, planeter og galakser.
Hva er et emisjonsspekter? (eksempel med hydrogen)
Emisjonsspekter: Varm glødende hydrogengass sender ut lys med bestemte bølgelengder, da får vi et emisjonsspekter.
Et grunnstoff eksiteres og avgir (=emiterer) stråling med helt bestemte bølgelengder som er unikt for hvert grunstoff. Emisjonsspekteret forteller oss hva slags grunnstoff lyskilden består av eller hva slags stoffer som finnes i rommet mellom lyskilden og oss.
Hva er et absorpsjonsspekter?
Når hvit lys sendes gjennom kald hydrogengass vil lys med noen bølgelengder bli absorbert og dermed mangle i spekteret. Da får vi et absorpsjonsspekter. Et grunnstoff (i gassform) gjennomlyses og absorberer lys med helt bestemte bølgelengder, identisk med de bølgelengdene som emitteres ved eksitering. De spres deretter dette lyset i alle retninger. Det gir mørke skyggelinjer på et ellers kontinuerlig fargespekter
Se på dette som negativ og postiv logo
Hva kan solspekteret fortelle oss?
Spekteret kan også fortelle oss hvor mye det er av de forskjellige stoffene. For eksempel i solas spekter finnes det massevis av linjer, men noen er svært tydlige og andre nesten ikke synlige. Ved å sammenligne bølgelengdene tul disse linjene på spekteret har forskere funnet ut at sola inneholder ca 75% hydrogen og 25% heilim, og resten er kalsium, jern, titan, og andre grunnstoffer vi kjenner fra jorda. Denne informasjonen kan hjelpe oss å tolke det vi finner av stjerner som ligger mange lysår fra oss.
Når vi splitter opp lyset fra sola får vi et spekter med langbølget og kortbølget stråling.
Hva kan du fortelle om solpemperaturen?
Sola har sendt ut energi i form av stårling i nesten 5 milioner år og kommer til å fortsette i 5 milioner år til. Ved en høy temperatur på minst 10 milioner grader i det indre av sola blir store mengder hydrogenatomer dannet. Atomene som sannes på sola kan smelte sammen og danne heliumatomer. Store mengder energi blir firgitt i denne reaksjonen. en sammensmeligng av lette atomer til tyngre kalles fusjon.