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2015-02-01光譜入門之探索光譜 542 期

Author 作者 李美英/北一女中物理老師,熱愛天文與物理。楊國珠/北一女中化學老師,熱愛科學與大自然。
101大樓跨年煙火絢爛而美麗,當你在欣賞這美麗的煙火時,是否想過這些美麗的顏色是怎麼來的?雨過天晴時,天際出現的七彩虹霓又是怎麼一回事?夜晚我們仰望天際,會發現有些星星紅紅的,有些星星偏藍白色,這些各式各樣的「顏色」,之間是否有所關聯呢?

不知各位讀者是否曾在化學課,看過不同氣體原子燃燒時所發出來的焰色?你知道這些焰色的產生原因,跟煙火的顏色與原子的結構有相當的關聯嗎?

 
圖一:教師示範鍶離子的燃燒,以觀察其焰色。

圖一為焰色的演示課程所形成的火焰。在課程之前先配製好不同鹽類的水溶液,再加入少許酒精,置於噴霧罐中,於火焰(可以使用噴燈或高溫打火機)末端方向噴灑,即可看見美麗的焰色。

大家可以想想看星光的顏色及彩虹的顏色,是否與原子焰色有關呢?若於太空中也觀測到此光,它代表的意義為何?我們如何分析這個光?探討這些問題之前,也許我們可以先試著想想看世界上最早發展的科學為何?(如果老師們嘗試去問學生,會得到很多很有趣的答案!)其實當人們仰望蒼芎、看著日升日落、月圓月缺⋯⋯自然而然的一連串「為什麼?」就跟著冒出來,天文學的探討與研究就這樣漸漸地發展出來了。

光譜的觀察與探究

「光譜是指啥?除了波長和顏色,還有啥?」一個地理老師在聊天時這麼問,我在想這也可能是學生的疑問!......【更多內容請閱讀科學月刊第542期】