EOZYNKA DLA KAMILKI
Za pomocą mikroprocesorowego oświetlacza emitującego światło polichromatyczne oświetlano prostopadłościenną kuwetę zawierającą roztwór eozyny i badano jej fluorescencję po zastosowaniu różnych filtrów. Kuwetę oświetlano wiązką światła i obserwowano kolor, jak również długość emitowanej wiązki. Kolejne pomiary polegały na zmianie filtrów, przez które przechodziło światło. Moc urządzenia nastawiono na 70%. Odległość między oświetlaczem a kuwetą wynosiła 3cm, natomiast długość kuwety 50cm. Obserwacje umieszczono w tabeli.
Zastosowany filtr |
Barwa światła |
Długość fluoryzującej |
Długość propagacji |
|
wpadającego |
zielonej wiązki [cm] |
promienia |
nr 1 |
białe |
5 |
Wypada poza kuwetę, czyli 50cm |
nr 2 |
zielone |
0 |
16 cm (żółte) |
nr 3 |
czerwone |
0 |
Wypada poza kuwetę - 50cm (czerwone) |
nr 4 |
białe |
4,5 |
Wypada poza kuwetę - 50cm |
"zielone" okulary |
zielone |
0 |
13cm (żółte) |
"żółte" okulary |
żółte |
0 |
19cm (żółte) |
granatowa, matowa folia |
niebieskie |
3,5 |
19,5cm |
matowe szkło |
białe |
2,5 |
Wypada poza kuwetę - 50cm |
pomarańczowa folia |
pomarańczowe |
3 |
Wypada poza kuwetę - 50cm |
Eozyna jest substancją wykazującą fluorescencję. Fluorescencja to zjawisko emitowania światła przez wzbudzony atom lub cząsteczkę, trwające wyłącznie podczas działania czynnika wzbudzającego. W szczególności fluorescencja może dotyczyć fotoluminescencji, gdzie czynnikiem wywołującym wzbudzenie atomu czy cząsteczki jest absorpcja (pochłonięcie) kwantu światła widzialnego. Zgodnie z prawem Stokesa, emitowanie światła następuje pod wpływem pochłonięcia fali elektromagnetycznej o większej energii niż energia światła emitowanego. Zdolność filtrów do ograniczania fluorescencji eozyny zależy od ich barwy. Miarą intensywności fluorescencji w wykonywanym doświadczeniu jest długość wiązki emitowanego światła zielonego. Światło białe powoduje największą fluorescencję eozyny (długość fluoryzującej zielonej wiązki - 5cm), ponieważ przepuszcza wszystkie długości fal, które mogą zostać zaabsorbowane. Światło czerwone (czyli to o najniższej energii) nie powoduje wzbudzenia próbki. W przypadku, gdy energia fali wzrasta, spada jej długość, co wynika z danych w poniższej tabeli (źródło: internet). Wówczas powinno się zaobserwować coraz większą intensywność fluorescencji próbki.
Barwa |
Długość fali lambda [nm] |
Energia fali [eV] |
Fioletowa |
360 - 440 |
(3,44 - 2,82) ×10-18 |
Niebieska |
440 - 500 |
(2,81 - 2,48 )×10-18 |
Zielona |
500 - 580 |
(2,47 - 2,14) ×10-18 |
Żółta |
580 - 590 |
(2,13 - 2,10) ×10-18 |
Pomarańczowa |
590 - 640 |
(2,09 - 1,94) ×10-18 |
Czerwona |
640 - 780 |
(1,93 - 1,59) ×10-18 |
Zatem, im dłuższa długość drogi optycznej zielonej wiązki tym wyższa musiała być energia wiązki światła wpadająca do kuwety. Wyniki doświadczenia powinny potwierdzić tę tezę. Przyczyną błędów w interpretacji zjawiska mogą być: niewłaściwe rozpoznanie barw światła wpadającego do kuwety i nieprawidłowe zmierzenie długości wiązki światła.