Тайну желтого огня раскрыл школьник из Новосибирска

Тайну желтого огня раскрыл школьник из Новосибирска
Иван решил выяснить, что делает огонь желтым – наночастицы углерода или соли натрия. Фото Алексея Танюшина
В Новосибирске ученик 10 класса СУНЦ НГУ Иван Маслов собрал из подручных материалов спектрометр с высоким разрешением.

Спектрометр — это оптический прибор, используемый в исследованиях для накопления спектра, его количественной обработки и последующего анализа с помощью различных аналитических методов. Такие приборы используются в астрономии, химии, геологии, металлургии и других сферах.

В интернете можно найти много публикаций о том, как сделать спектрометр, используя DVD-R диск и смартфон, однако такие приборы, уверен школьник из Новосибирска Иван Маслов, будут не очень точными. Молодому человеку удалось сделать прибор с разрешением 0,3 нм, который работает в диапазоне 400-700 нм.

Как сообщает пресс-служба СУНЦ НГУ, прибор состоит из трех основных элементов: оптическая щель, дифракционная решётка и фоторегистратор. Корпус прибора сделан из обычного дерева. В качестве фоторегистратора Иван применял найденную дома зеркальную фотокамеру NIKON D5100. Оптическая щель сделана из двух скреплённых лезвий на расстоянии 0.1 мм (как толщина бумаги). Оптическая щель нужна, чтобы на дифракционную решетку попадал очень маленький луч от источника света (лампы или костра). Сама дифракционная решётка изготовлена из DVD-диска. Для этого школьник расслоил диск на две части и обработал нужную поверхность спиртом.

gySFIW0ob7U.jpg

Основным объектом исследования ученика СУНЦ НГУ стало пламя костра. Иван решил выяснить, что делает огонь желтым – наночастицы углерода или соли натрия. По словам школьника, ему не удалось найти единого общепринятого объяснения этого явления. Поэтому он решил исследовать спектр пламени костра самостоятельно.

На фоне очень слабого непрерывного черно-тельного спектра были зарегистрированы две яркие желтые лини с длинами волн 589,0 нм и 589,6 нм. Согласно базе данных NIST, это линии натрия. В дальнейших исследованиях была зафиксирована динамика появления линий натрия в спектре. Пока костер разгорается, в спектре линии отсутствуют. По мере появления углей и увеличения мощности излучения данные линии появляются и их яркость растет.

По мнению школьника, этот эксперимент показывает: появление двойной линии натрия не оказывает какого-либо заметного влияния на изменение цвета. В пламени костра из атомов углерода образуются частицы сажи размером до 100 нм. Эти частицы и дают непрерывный спектр с максимумом излучения в инфракрасной области, а мощность видимого излучения падает от красного к зеленому и еще больше — к синему.

Излучение с таким спектром воспринимается человеком как оттенки желтого и оранжевого, в зависимости от температуры области пламени. Таким образом, полагает Иван Маслов, цвет пламени костра дают ярко светящиеся частицы углерода. Эта гипотеза требует дальнейшей проверки.

Добавим, что исследование, проведенное с помощью прибора, собранного Иваном Масловым, заняло первое место на школьной секции МНСК-2021. 

Комментарии
Похожие новости
Подпишитесь на нашу новостную рассылку, чтобы узнать о последних новостях.
VN.ru обязуется не передавать Ваш e-mail третьей стороне.
Отписаться от рассылки можно в любой момент
Поделиться:
Копировать