Diffraktionsgitre laves i mange kvaliteter. Ahorn Diffraktionsgitter er et holografisk med 750 linier pr. mm.

 Til vores brug har det et par uomtvistelige fordele: Det er billigt og det koncentrerer det meste af lyset i førsteordens-billedet. Det betyder lysstærke spektre, der kan projiceres op i stort format selv om rummet ikke er helt mørkt.

Eksperimenter:

Materialer: Ahorn Diffraktionsgitter, diverse lyskilder (glødelamper, lysstofrør), hvidt og sort papir og evt. et digitalkamera.

For eksperimenterne gælder, at alle bør se de forskellige farvefænomener direkte. Men kan det lade sig gøre at lave en serie gode billeder af resultaterne i lighed med dem herunder, er det godt at efterbehandle og diskutere ud fra skærmbilleder. Ofte er det nemmere at forholde sig analytisk til et stillbillede på en computer end at sidde i en akavet stilling og kikke gennem gitteret og gøre notater. 
Et godt eksempel er det første billede herunder: På fotoet lægger du måske mærke til andenordens-spekteret fra både lysstofrør og vinduesåbning - du ville nok være mere tilbøjelig til at beskrive dine direkte iagttagelser som "en masse farver fra vinduet og lamperne".
Du skal bare være opmærksom på, at det er umuligt at gengive de meget smukke farver, du ser direkte - mit digitalkamera og dets kameramand formår det i hvert fald ikke!

Gitterets retning:

Begynd med bare at se på dine omgivelser: ting, personer, vinduer. Beskriv det, du ser.


[Alle ting omkring dig bliver omgivet af "regnbueagtige farver" fra mørk blå til mørk rød. Du kan se flere billeder af de samme ting, når du ser skråt ind i gitteret]

 

Drej gitteret 90 grader. Hvilke forandringer ser du?

[Billedet af fx en lysåbning ses nu med flotte farver ovenover og nedenunder , hvor de før sås til højre og venstre for (eller omvendt - afhængigt af, hvad du startede med)]

To typer spektre:

I forbindelse med de efterfølgende forsøg skal du vende gitteret, så afbøjningsbillederne kommer til højre og venstre for gitteret:
Studér lyset fra en glødelampe på 1-2 meters afstand. 
Hvad ser du, når du kikker lige igennem gitteret? 


[Du ser lampen næsten som den ser ud uden gitter]


Når du kikker skråt til venstre og højre?
Hvilke farver ser du? 
Er der farver på begge sider af pæren?
Hvilken farve er nærmest pæren?


[På hver side ser du lampen "trukket ud" til et spektrum. De to spektre vender spejlvendt, idet de begge vender den blå ende ind mod midten. Det langbølgede røde lys afbøjes mest]

 

Studér tilsvarende lyset fra et lysstofrør.

Sammenlign og beskriv spektrene i de to tilfælde.
[Spektret fra den almindelige lampe har "glidende overgange" mellem farverne - det vil sige, at alle mulige nuancer er med. Farverne er alle "ægte". Den grønne er altså ikke en blanding af blå og gul, men en selvstændig farve med sin helt egen bølgelængde målt i nanometer (nm) og sin egen fotonenergi målt i elektronvolt (eV). De uendeligt mange farver opstår, når et legeme gløder. Elektriske partikler accelereres op og ned, og enhver negativ acceleration af en elektrisk partikel betyder udsendelse af en foton. Jo kraftigere opbremsning, des mere energirig bliver den afgivne elektron, og lyset kommer i den blå ende af spekteret.
Spekteret fra lysstofrøret viser sig som klart adskilte billeder af røret (omkring 5 enkeltbilleder: blå, turkis, grøn, orange, rød - dog afhængigt af de forskellige slags lysstofrør). Der er (næsten) ingen mellemfarver. Lyset her dannes ved bombardement af de fluorescerende stoffer, der er lagt på glasset indvendigt. Hvert stof afgiver da ved elektronspring en veldefineret farve. 
Bombardementet stammer fra energirige, ultraviolette fotoner, der igen dannes i rørets kviksølvdampe, når disse bombarderes med elektroner.

 

Vi siger, at lyset fra glødende legemer afgiver et kontinuert spektrum, og at lyset fra lysstofrør afgiver et liniespektrum.]

Kantspektre:

Læg i god belysning et hvidt A4-ark hen midt over et sort A4-ark. Hold dit gitter et par centimeter over skarringen mellem sort og hvidt. Hvad ser du?
[Lidt ude på det sorte ser du den hvide kant (her til højre med en blålig glans) med et smukt spektrum, men kun af gult og rød
t. Inde over det hvid ser du tilsvarende kanten af det sorte papir, men nu 
med et turkis-blåt-violet spektrum! D
et, du ser, er et såkaldt kantspektrum]

 

Læg et lille stykke hvidt papir (fx 4 x 4 cm) på et stort stykke sort og betragt det på ca. 10 cm's afstand gennem gitteret. Hvordan ser det hvide felts fire kanter ud? Hvordan ser kanterne på billederne til højre og venstre ud?
[Midterbilledet ligner bare papirstykket, men på kanterne venstre billede ser således ud: øverste og nederste kant er (næsten) normale, men kanten længst til venstre danner farverne gul til mørkerød, og kanten længst til højre farverne turkis til mørkeblå. Midt imellem er der hvidt.]

 

Læg nu en smal strimmel papir på den sorte flade. Hvad ser du lige ud? Til Højre og venstre?

[Midterbilledet bliver er næsten normalt billede af den hvide strimmel.
Til Højre og venstre ser du to komplette spektre, spejlvendte med papirstrimlen som spejlingsakse.
Det svarer til lyset fra en spalte - her er "spalten" bare en indirekte lyskilde.]

 

Læg nu to smalle strimler papir på den sorte baggrund og se nu bare på billedet ude til venstre. Hvad ser du der?

[Naturligvis bliver der nu et spektrum fra hver hvid strimmel.]

 

Læg de to strimler nærmere hinanden. Hvad ser du?

[Stadivæk to spektre, men de begynder at glide over i hinanden.]

 

Læg de to strimler tæt sammen. Hvad ser du?
[De to spektre overlapper nu hinanden, og i overlappet bliver lyset hvidt - vi får to kantspektre.
I overlappet bliver området belyst af alle farver (venstre halvdel af det ene og højre halvdel af det andet spektrum). Alle farver betyder, at øjet opfatter området som hvidt. De nye grænseområder opstår nu, hvor rødt fra det højre spektrum går over i grønt fra det venstre og giver et bredt gult felt. Tilsvarende går blåt fra venstre over i grønt fra højre og giver turkis (cyan).]

 

Læg et lille stykke sort papir på et stort stykke hvidt og betragt det gennem gitteret. Hvordan ser det sorte felts fire kanter ud?
[Parallelle betragtninger som til opgaven med hvidt felt på sort baggrund her er billedet taget med gitteret meget tæt det sorte felt]

 

 

[Her er billedet taget med gitteret på ca. 15 cm's afstand fra feltet]

 

 

 

 

 

[Her er "en sort spalte" betragtet gennem gitteret]

 

 

[Serie af billeder med gitteret i forskellige afstande fra det sorte felt (3-10 cm).]

 

 

 

[Her har jeg holdt gitteret skråt og på den måde fået alle fænomener i et billede.]

 

 

 

 

 

 

 

Ud fra det, du nu ved om kantspektra, kan du bedre forstå de farver, du ser gennem gitteret, når du betragter en lysåbning eller en meget lys flade på mørk baggrund.
Betragt vinduer og forskellige andre store lyse felter gennem gitteret og beskriv det du ser.

Studér lyset fra et vindue igennem gitteret og skyd så et rødt filter ind og ud foran gitteret. Forklar hvordan det røde filter influerer på lyset fra vinduet.

[Du vil lægge mærke til, hvordan det blå kantspektrum bliver mørkt, og den gule/røde del går igennem det røde filter og bare bliver lys (rød).]

 

Et simpelt spektroskop:

Kik igen på vinduet gennem gitteret og hold en smal spalte (3-5 mm) ca. 15 cm foran gitteret. Når du kikker ud til siden ser du et billede af spalten. Beskriv det.

[Den smalle spalte giver (ligesom den smalle hvide papirstrimmel på sort baggrund) et smukt kontinuert spektrum]

 

Et simpelt spektroskop består netop af en spalte og et gitter placeret i en mørk æske! Du kan nemt lave dig et spektroskop af en aflang papæske (eller et paprør), hvor du skærer et hul i hver ende. Over hullet i den ene ende taper du en 3 mm spalte og i den anden ende et gitter. Med det simple spektroskop kan du se fine spektre af lys fra solen ved at vende spalten op mod en solbelyst, hvid sky (kik aldrig direkte på solen det kan give varig skade på dine øjne). Tilsvarende kan du iagttage spektre fra glødelamper, sparelamper og lysstofrør. Vil du undersøge spekteret nærmere (fx med hensyn til mørke og lysende bånd), må du lave eller købe et spektrometer. Det kunne fx være et Ahorn-spektrometer .

 

Simpelt, hjemmelavet - men 
fortrinligt begynder-spektroskop

 

Projektion af spektrum:

Indsæt en spalte i diasramme lodret i et lysbilledapparat. Tape diffraktionsgitteret foran linsen, og du får et stort og umådelig smukt spektrum som lysbillede på væggen - jo mørkere rummet er desto smukkere resultat.

[Badet i de klare farver kan du få lejlighed til at konstatere at farverne virkelig er rene - den gule farve er ikke en blanding af blåt og rødt, eller den grønne en blanding af gult og blåt. Du kan bruge spektrometeret for at se, om om hver af farverne kan opløses yderligere]

 

Lad det projicerede spektrum falde på store stykker filt eller andre matte flader i klare farver (rødt, grønt, blåt, gult). Forsøg at forklare, hvad du ser i hvert tilfælde.
[Indirekte lyskilder reflekterer de farver, vi ser, de har - resten absorberer de. Forsøget her kan godt give overraskelser - men de kan forklares!]