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CD-spettroscopio

Una macchina della verità per la luce
Trasformiamo un vecchio CD in uno spettroscopio per analizzare la luce, potrebbe essere sorprendente! Provate a puntare il vostro CD-spettroscopio verso una luce fluorescente dentro a una stanza, verso le nuvole illuminate dal sole o anche verso la maglietta colorata di qualcuno: vedrete i colori formati dalle lunghezze d’onda della luce che si mescolano!

CD Spectroscope Main
CD Spectroscope Mat

Strumenti e materiale

  • Un CD
  • Un tubo di cartone lungo almeno 30 centimetri con diametro di 7,5-10 centimetri
  • Due tappi per il tubo di cartone (consigliamo di usare due pezzi di cartoncino piatto abbastanza grandi da coprire le aperture alle due estremità oppure dei tappi di plastica da confezioni a forma di tubo)
  • Taglierino o coltello X-ACTO
  • Nastro adesivo
  • Luce fluorescente
  • Seghetto
  • Guida per il taglio (per tubo con diametro da 7,5 cm) —PDF
  • Stampante

Assemblaggio

  1. Per aiutarvi a costruire il vostro spettroscopio, abbiamo preparato una guida (PDF). Stampatela e avvolgetela attorno al tubo. La guida è adatta a un tubo standard da 7,5 cm. Se necessario, potete modificarla in modo che avvolga il vostro tubo senza sovrapporsi o che non sia troppo corta (come nella foto sotto).
  2. Con il seghetto realizzate una fessura lungo la linea curva presente sulla guida (come nella foto sotto). La fessura serve per inserire il CD con un’inclinazione di circa 30 gradi dall’estremità del tubo.
  3. Con un taglierino praticate un foro rettangolare (presente sulla guida, in nero) al quale appoggerete l’occhio per vedere. A questo punto potete togliere la guida (foto sotto).
  4. Praticate una fessura netta e con i bordi puliti, che non sia più spessa di 1 mm, e lunga 5 cm in uno dei due pezzi di cartoncino nero (o tappi del tubo). Fissate il cartoncino all’estremità del tubo opposta al CD (la parte alta) con il nastro adesivo. Tenete il tubo come mostrato nell’immagine sotto, in modo che la fessura sia orizzontale.
  5. Fissate il secondo cartoncino (o tappo) sul fondo del tubo, dalla parte del CD, per evitare che esca la luce.Inserite il CD nella sua fessura in modo che possa ricevere la luce proveniente dalla fessura in alto e rifletterla verso il vostro occhio attraverso il foro rettang olare.

Ecco che cosa dovete fare e che cosa noterete

Tenete il tubo in verticale e puntate l’apertura in alto verso una luce fluorescente.

Avvicinate l’occhio al foro.

Guardando verso il CD vedrete un fascio di luce lineare che si divide in strisce colorate: è lo spettro di luce riflesso dalla luce fluorescente sul CD.

Cambiate l’angolazione del vostro sguardo dal foro al CD per cercare la posizione migliore per osservare lo spettro di luce.

Noterete che la luce fluorescente produce linee di colore acceso: si tratta dello spettro del mercurio, un gas presente nel tubo. La luce a incandescenza, invece, produce uno spettro continuo.

Che cosa accade?

Licht besteht aus elektromagnetischen Strahlungswellen. Ein Spektroskop ordnet jeder Wellenlänge eine andere Position im Lichtspektrum zu.

Auf der spiegelnden Oberfläche einer CD ist Musik digital in kreisförmigen Rillen von Einsen und Nullen gespeichert. Diese kreisförmigen Rillen liegen so dicht beieinander, dass sie wie ein Diffraktionsgitter für Licht wirken.

Wenn das Licht in die Röhre eintritt, wird es in ein Spektrum aufgefächert, das senkrecht zu den CD-Rillen steht. Aus diesem Grund sind der Spalt und das Sichtfenster rechtwinklig zueinander angeordnet.

Jede Farbe wird unter einem bestimmten Winkel gebeugt. Damit ihr das Spektrum sehen könnt, muss das Licht an der CD gebeugt und in euer Auge reflektiert werden. Durch Anpassen der Neigung der CD könnt ihr das Spektrum im richtigen Winkel in euer Auge reflektieren.

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