Når man som astronom kigger på stjerner, sker det sjældent i baghaven med en lille kikkert.
En professionel astronom bruger alle mulige fantastiske og indviklede redskaber til at lære en masse om den stjerne (eller planet), som vedkommende kigger på. Tit og ofte vil man for eksempel gerne vide, hvilke grundstoffer en stjerne består af, det vil sige, om der eksempelvis er ilt i en stjernes atmosfære!
Til dette bruger astronomen et instrument, der hedder et optisk spektrometer, for at kunne identificere hvilke stoffer der er i den stjerne, som han eller hun kigger på. Og lige netop spektrometeret er faktisk ikke super komplekst, man kan faktisk lave det derhjemme med en DVD eller CD og en chokoladepålægsæske. Det er det, du skal prøve i dette forsøg!
Men hvad kan man så bruge det til?
Det korte svar er, at man kan lave regnbuer. Det lidt længere svar er, at man kan udnytte et fænomen, der hedder lysdiffraktion og derved få spredt lys. Når man blander alle slags lys, sker der det modsatte af maling, og man får hvidt lys. Men ved lysdiffraktion forsøger vi ikke at blande lys, men at skille lys ad.
Hvis man skiller hvidt lys ad, får man i stedet en blanding af alle farver lys – altså en hel regnbue af lys!
Et helt ægte (og ikke hjemmelavet) optisk spektrometer fungerer som vist nedenfor. Dér sender vi lyset ind på en lysspreder, som laver regnbuen, og så skal vi selvfølgelig også opfange vores regnbue og have den ind i en computer.
Lyskilden i denne opstilling kan være alt muligt. Tit er dagslys helt fint, men man kan for eksempel også bruge en glødepære. Detektoren i dette forsøg vil bare være vores øjne, vi vil jo bare gerne se de pæne regnbuer.
Al regnbue-dataen kan man så bruge til meget præcist at sige, hvilke grundstoffer der må befinde sig i den stjerne, som astronomen kigger på. Er det ikke mega sejt?!
Herunder får du en gennemgang af forsøget.
Du skal bruge:
- En smal æske, f.eks. en pålægschokoladeæske (så skal man jo bare spise en masse chokolade først, bonus!)
- En gammel DVD eller CD
- En saks
- Tape
- Evt. sort/mørk maling
Tværsnit af en lille stjernes opbygning. Vidste du, at man tit omtaler en stjernes opbygning som en ”lagkagestruktur”? I stedet for at lagene er lavet af syltetøj, er lagene bare lavet af mindre og mindre grundstoffer, når man bevæger sig ud igennem de forskellige lag!
Sådan gør du:
- Først skal vi klippe et mindre stykke af DVD’en – størrelsen er ligegyldig, vi tilpasser æsken til DVD-stykket.
- Nu skal vi så til selve æsken! Først og fremmest åbnes æsken, og der tegnes to firkanter, dér hvor lyset skal komme ind og ud. To lige linjer fra firkanternes midte tegnes, så linjerne mødes vinkelret.
- En skrå streg tegnes nu – her skal vores DVD-stykke sidde, så stregens længde skal passe med DVD-stykkets højde. Vinklen af stregen skal passe, så lys bliver reflekteret (præcis som hvis det var et spejl) hen i det andet hul.
- De highligtede steder klippes nu ud med saks.
- Tilsvarende streger og huller laves på æskens ”låg”. Disse udklippes, og her kan det vælges at male æsken sort indeni, hvis man vil kunne se sin regnbue tydeligere. (Tænk over, hvorfor det mon hænger sådan sammen?)
- Nu skal æsken samles. Stykket af DVD sættes med den skinnende side opad mod øverste hul i de to slits, der blev klippet før, og æsken forsegles med lim, gaffatape eller andet godt fra havet.
- Nu er du klar til at observere regnbuer gennem det øverste hul i dit nye optiske spektrometer! Man skal lige ramme den rigtige vinkel for at få en rigtig pæn regnbue, så det kan anbefales at prøve at klippe et lidt større hul.
- Hvis man er rigtig sej og naturvidenskabelig, kan man eksperimentere lidt med vinklen, man kigger fra. Her klippede jeg en lang strimmel i stedet for et lille hul i toppen og kunne derved finde en endnu flottere regnbue!
Perspektivering
Tænk selv: Hvor kommer lyset ind og ud gennem boksen? Prøv at tegne lysets vej gennem boksen! Bevæger alt lys (dvs. alle farver af lys) sig samme vej gennem boksen?
Aktiviteten er skrevet af Lin Bigom-Eriksen, som er en del af Videnskabsklubbens fantastiske frivilligkorps. Mød vores frivillige her.