Elevøvelse #2: spektre

Elevøvelse: Spektre

Mari Stavrum, 20.09-12.

Hensikt: 

Skille mellom absorpsjonsspekter og emisjonsspekter ved å se på ulike lyskilder gjennom et spektroskop.

Fagstoff: 

Det finnes tre forskjellige spektre: sammenhengende spekter, emisjonsspekter og absorpsjonsspekter. Et sammenhengende spekter er spekteret til glødende væske, glødende fast stoff eller en gass med høyt trykk. Lyset fra disse lyskildene kaller vi hvitt lys. Hvitt lys sender ut alle fargene i spekteret. Et emisjonsspekter er spekteret til en gass. Da er gassen lyskilden, og man ser bestemte spektrallinjer og resten er svart. Et absorpsjonsspekter er spekteret til et lys som passerer gjennom en gass. Gassen absorberer noen fotoner fra lyskilden, og på disse bølgelengdene blir lyset svakere, det vil vises som svarte streker i fargespekteret.

Utstyr: 

Lighter, fyrstikk, magnesiumtråd, håndspektroskop, porselensskål, digeltang, lysstoffrør.

Hypotese:

Lyskilde	Absorpsjonsspekter	Emisjonsspekter	Sammenhengende spekter
Magnesiumtråd		x
Fyrstikk		x
Lysstoffrør	x
Sollys			x

Fremgangsmåte:

Vi brukte håndspektroskop og så på de fire lyskildene beskrevet ovenfor. Magnesiumtråden holdt vi med en digeltang og tente på over en porselensskål, fyrstikken tente vi på, lysstoffrøret vi så på var lampene i taket i gangen på skolen, og sollyset gikk vi ut for å se på. (Ops, vi gjorde forsøkene ute etter at en annen gruppe utløste brannalarmen når de tente på magnesiumtråd inne).

Illustrasjon:

Resultat:

Lyskilde	Absorpsjonsspekter	Emisjonsspekter	Sammenhengende spekter
Magnesiumtråd			x
Fyrstikk			x
Lysstoffrør		x
Sollys			x

Diskusjon:

Magnesiumtråd: I teorien skulle magnesiumtråden vist et emisjonsspekter fordi lyset kommer fra en gass. Men i utførelsen av dette forsøket hadde vi ikke tilgang på et helt mørkt rom, så sollyset har mest sannsynlig påvirket resultatet vi fikk her.

Fyrstikk: Jeg trodde en fyrstikk ville vise et emisjonsspekter fordi svovelen som tar fyr i enden av fyrstikken er et grunnstoff, og jeg tenkte at dette ville være lyskilden. Men i praksis så brenner bare svovelen i starten, og dette tenkte ikke jeg over før forsøket. Treverket i fyrstikken tar så fyr, og i treverket er det så mange forskjellige grunnstoffer at dette vil vises som et sammenhengende spekter.

Lysstoffrør: I forkant av dette forsøket trodde jeg gassen i et lysstoffrør ikke var lyskilden, men bare noe som lå rundt lysstoffrøret. Jeg tenkte at elektronikk og andre typer atomer var lyskilden. Men det er gasspartiklene som settes i bevegelse og skaper lyset, og gassen er altså lyskilden. Derfor vil vi se et emisjonsspekter når man ser på det gjennom et spektroskop.

Sollys: Sollys er hvitt lys, siden sola hovedsakelig består av gasser med høyt trykk. Derfor er det et sammenhengende spekter. Hadde vi hatt et bedre spektroskop hadde det kanskje fanget opp alle gassene som var mellom oss og sola, og vist et absorpsjonsspekter. Men sola avgir i hovedsak sammenhengende spekter.

Konklusjon:

Mange av resultatene vi fikk strider med teorien. Dette kan være følger av to grunner: (1) vi hadde ikke tilgang på et helt mørkt rom, så sollys forstyrret spektroskopet fra å fanget opp de riktige spektrene. Og (2) spektroskopene vi brukte var relativt billige og ’dårlige’ og fanget derfor ikke opp like klare spektre som vi kanskje ville gjort med et bedre spektroskop.

Elev: Mari Stavrum, 3MKA

Elevøvelse #1: Suksesjon i et økosystem

I denne perioden har vi jobbet med økosystemer og suksesjoner i naturfag på skolen. Et økosystem består av alle dyrene og plantene innefor et avgrenset område, og miljøet de lever i. En suksesjon er en endring i et økosystem som skjer over tid. Endringer i miljøet kan være skogbrann, tilgang/mangel på vann, pH-verdier i jordsmonnet som endres eller temperaturendringer.
Vi fikk i oppgave å dra til et skogsområde og studere plante- og dyrelivet der. Deretter skulle vi se hvilke faktorer vi kunne redegjøre for, og si noe om hvilken stadie i suksesjonen skogen var i.

Derfor tok jeg turskoene på og gikk den kilometeren (såvidt) som må til for at jeg skal komme meg ut av rommet mitt og inn i ekte, norsk skog. Der tok jeg et par snapshots:

Denne skogen er dominert av grantrær som krever mye lys for å leve. Disse trærne gjør at pHverdien i jordsmonnet synker, og den blir så lav og sur at det er vanskelig for andre arter å vokse der. Samtidig som de høye trærne hindrer sollys i å komme ned til skogbunnen lengre inn i skogen (jeg tok disse bildene 'utenifra'), gjør dette også at temperaturen i jordsmonnet blir lavere. De fleste blomsterplanter, lyng og grass og etterhvert mose vil ha problemer med å vokse i et slikt miljø. Her i utkanten av skogen kommer lyset mer til, og man kan se mye mose og en del grass som vokser her. Denne skogen er en forholdsvis ung granskog. Dette kan man se fordi vegetasjonen er relativt dårlig. Når granfelter blir eldre kommer en del av den vegetasjonen som var der før granskogen vokste fullt ut, tilbake.

Abiotiske faktorer i dette økosystemet er jordsmonnet, vær og klima, vind, regn, temperatur og stein.

Biotiske faktorer i dette økosystemet er grantrær, mose, gress, mindre planter (som bregner), og små insekter, blandt annet kongrover som har spunnet det nettet på bildet over. I utkanten sto det også noen løvtrær her og der. Jeg fant ingen spor etter større dyr akkurat denne dagen. Men jeg har tidligere vært i samme skog og sett spor etter rådyr, hjort, elg, rev og hare.

Det finnes to forskjellige typer suksesjoner: primær suksesjon og sekundær suksesjon. En primær suksesjon er når plantesamfunn etablerer seg på bar grunn etter f.eks et jordskred. Etterhvert vil dyr og planter etablere seg her. Sekundær suksesjon er endring i et område hvor det allerede har vært planter/dyr og et etablert jordsmonn, men som har blitt borte pga inngrep som skogsbrann eller flathogst, e.l. En sekundær suksesjon vil 'gjenopprette' plantesamfunnet som var der før katastrofen/endringen inntraff.

Disse to typene suksesjoner kan igjen deles inn i tre faser: pionerfasen, konsolideringsfasen og klimaksfasen. Disse sier noe om hvor langt suksesjonen har kommet.


Skogen jeg besøkte mener jeg er en sekundær suksesjon i klimaksfasen. Plantene og dyrelivet har kommet til et punkt hvor de påvirker hverandre på en måte som gjør at alle artene som nå har etablert seg der, kan forbli der inntil forholdene forandres eller noe inntreffer. Det er et stabilt samfunn. I Norge er grantrær og få løvtrær et tegn på at skogen er i klimaksfasen. Et slikt område kalles Taiga, og er vidt spredt på jordens nordlige halvkule, og da spesielt i Russland, Finland, Sverige og Canada.

Utstyr og kilder: NDLA og Naturfag 3.

Elev: Mari Stavrum