Svar:
Ljuset som kommer från atomer, molekyler eller atomkärnor är "budbärare" som för med sig information om dessa mycket små kroppar som vi inte kan observera direkt. Ljus utsänds från dessa mikroskopiska kroppar när de "gör sig av" med energi.

Ett spektrum får man när man delar upp ljuset efter våglängd eller frekvens. Ett kontinuerligt spektrum innehåller ljus av alla våglängder (t.ex. temperaturspektrum). Ett diskret spektrum består av ett ändligt antal ljusa linjer (t.ex. emissionsspektrum).

Bandspektra är typiskt för molekyler och beror på att molekyler kan både vibrera och rotera, se bilden nedan.



Tydliga linjespektra kommer från atomer. Dessa som alltid är sfäriska kan varken rotera eller vibrera.
Det enda sättet för en atom att ha extra energi är att elektronerna får högre energi.

I emissionsspektra ser man ljusa linjer medan man i
absorptionsspektra skickar vitt ljus genom ett prov. Man ser då mörka linjer. Se nedanstående bild. Det kontinuerliga spektrat till vänster (riktning 1) kallas temperaturspektrum (se temperaturstrålning) eftersom utseendet endast beror av den utsändande kroppens temperatur. Om man tittar på lampans temperaturspektrum genom ett gasmoln, så kommer vissa våglängder att absorberas. Vi får ett absorptionsspektrum (riktning 3). Om man i stället tittar på gasmolnet från sidan, så kommer man att se ljusa linjer - ett emissionsspektrum (riktning 2). För ett visst gasmoln är våglängderna för linjerna samma i emission som absorption förutom att vissa linjer ibland saknas i absorptionsspektrat, se fråga [15042].

Man kan fråga sig varför man får mörka linjer i riktning 3 när de våglängder som absorberas i gasmolnet sänds ut igen. Anledningen är att de sänds ut i alla riktningar (t.ex. i riktning 2), så det kommer färre fotoner av de absorberade/utsända våglängderna i riktning 3.

Röntgenspektra har mycket kortare våglängd än synligt ljus. Dessa spektra består av två komponeneter: dels kontinuerligt, dels ett karakteristiskt spektrum.

Studera: Studera olika spektra från gasurladdningslampor
med hjälp av spektroskop. För att se absorptionsspektrum kan Du på motsvarande sätt studera solljuset.

/Gunnar O/Peter E 2000-04-04

Svar:
Den fotoelektriska effekten innebär att ljus som faller in mot en metall kan frigöra elektroner ur metallen. Låt oss göra en analogi. I en hamn ligger båtar vid kajen. Det kommer in vågor från havet. Vilka vågor kan lyfta upp båtarna på land? Det är väl rätt klart att det är våghöjden som är avgörande. Är det 4 m från vattenytan till kajkanten så kan ju inte en våg med höjden 2 m lyfta upp båtarna på land men en våg med 10 m höjd klara detta. Däremot har inte våglängden någon avgörande betydelse. Det torde inte spela någon större roll om våglängden är 100 m eller 10 km. Alltså: I en vågmodell har amplituden den avgörande rollen när det gäller att "lyfta ut" saker.

I den fotoelektriska effekten är det våglängden (frekvensen, färgen) som avgör om man kan lösgöra elektronerna vilket inte är förenligt med en vågmodell, se nedanstående figur och länk 1.

För att beskriva alla fenomen behöver vi betrakta ljus ibland som en våg och ibland som en ström av partiklar. Jag tror inte man i detta fall kan ge något svar på frågan: Varför?

Denna "dualism" finns endast när vi använder vårt vardagliga språk. I den matematiska modell som kallas för kvantmekanik finns inte denna tvetydighet.

/GO 1997-03-20

Svar:
Den kosmiska bakgrundsstrålningen är en elektromagnetisk strålning, med våglängd i millimeterområdet som fyller universum. Om man iakttar rymden med ett radioteleskop kan man se en svag strålning överallt. Denna strålning kommer inte från något enskilt objekt som en stjärna eller en galax utan är nästan helt lika i alla riktningar, isotropisk. En sådan strålning är vad man kan förvänta sig av Big Bang-teorin och ses därmed som ett starkt stöd för denna. Nedanstående figur från Kosmisk_bakgrundsstrålning visar intensiteten som funktion av våglängd.

Denna strålning som fyller hela rymden har samma våglängdsfördelning som
strålningen från en svart kropp med temperaturen 2,7 K, se nedanstående figur. Den är mycket homogen dvs
kommer lika mycket från alla håll. På senare tid har man dock upptäckt små inhomogeniteter.

Varför bevisar denna strålning Big Bang-teorin?

Om man tänker igenom det scenario som universum gick igenom enligt Big Bang så var det väldigt varmt i början.
Det måste då även finnas en gas av fotoner som har samma våglängdsfördelning som inne i en svart kropp. När sedan
universum expanderar och svalnar så svalnar också fotongasen. Vid den tidpunkt då elektroner och protoner (samt en
del heliumkärnor) slog sig ihop och bildade atomer blev universum genomskinligt och
fotongasen blev "frikopplad" från materien och utvecklade sig självständigt. Detta skedde ungefär 380000 år efter big bang. Denna utveckling
innebar att alltmedan universum expanderade så avkyldes bakgrundstrålningen. Räknar vi på det
så får vi svaret att temperaturen idag ska vara ca 3 K.

Det är svårt att tänka sig en annan mekanism som ger en bakgrundsstrålning och dess egenskaper
är precis de vi förväntar oss enligt Big Bang-scenariet.
Läs: Boken "Perspektiv på Universum" beskriver både bakgrundsstrålningen och Big Bang bra. Se även Big_bang.

/GO/lpe 1999-08-07

Svar:
Detta är en mycket svår fråga att svara på
eftersom våra kunskaper om vad som orsakar cancer
är begränsade. Cancer har att göra med avvikelser
i cellernas reproduktionssystem, det vill säga celldelningen.
Cancercellerna delar sig hastigare än normala celler.

Informationen om hur celldelning skall gå till
finns i cellkärnan som DNA (generna). Om DNA-molekylen
skadas av strålning kan cellen dö (vilket inte är
så allvarligt som det låter så länge det inte rör
sig om alltför många celler).

Mindre skador kan också leda till förändringar i generna som på sikt kan leda till avvikelser i celldelningen, vilket
kan vara cancer.

För mer information i detta ämne se frågelådan Fråga en strålningsfysiker.
/Peter Ekström, KS 1999-03-06

Svar:
En egenskap som utmärker vågor kallas för interferens. Det innebär att två vågor
kan både förstärka och försvaga varandra. Förstärkning sker om vågtoppar från de
båda vågorna finns på samma ställe medan det vid försvagning är en vågtopp och
en vågdal från vardera vågen som möts.

Om vi sänder ut två vågor (tänk dig vattenvågor) från lite olika ställen så
kommer interferensen att medföra att vågorna kommer att förstärka varandra
i vissa riktningar och försvaga varandra i andra riktningar.

Man gör motsvarande experiment med ljus. Man tar och skickar ljus mot två
smala springor som ligger nära varandra ("dubbelspalt"). Ljuset kommer nu att förstärkas
(och försvagas) i flera olika riktningar vilket visar att ljuset kan beskrivas som en vågrörelse.

Det är inte bara ljus som är vågrörelse, också materia är det. Man
kan tillverka små "fotbollar" av 60 kolatomer (fullerener). Nu har
man upprepat dubbelspaltexperimentet genom att kasta sådana "fotbollar" mot
en dubbelspalt. Man ser samma mönster som med ljus. En fotboll
i rörelse har en våglängd.
/GO, KS 1999-10-20

Svar:
I Sverige påverkas vi mycket lite av Tjernobyl-olyckan. Den lilla
förhöjningen av strålningsnivån som vi utsatts för är obetydlig jämfört med variationen av den naturliga bakgrundsstrålningen. Vissa födoämnen som vilt och renkött fick emellertid mer radioaktivt Cs än tillåtet. Området runt Gävle drabbades av mycket större radioaktivt nedfall än resten av Sverige eftersom vindar förde radioaktiviteten från Tjernobyl till Gävle. I Gävle råkade det också regna, och regnet förde med sig radioaktiviteten till marken, se TjernobylolyckanFöljder_i_Sverige.

Förekomsten av radon i vissa hus är t.ex. mycket allvarligare än påverkan av Tjernobylolyckan i Sverige. För barnen i Ukraina är emellertid situationen mycket värre. De som bor nära Tjernobyl har utsatts för en hel del strålning, och man har redan konstaterat en viss förhöjning av sköldkörtelcancer.

Det finns mycket information om Tjernobyl-olyckan, men det mesta är på engelska och ganska svårtillgängligt: t.ex. Chernobyl: Assessment of Radiological and Health Impacts.

Strålsäkerhetsmyndigheten har en hel del
mer lättillgänglig information på svenska, bl.a. Kärnkraftincidenter.

För strålskyddsfågor är Fråga en strålningsfysiker en utmärkt informationskälla - det finns många frågor/svar om Tjernobyl-olyckan under länk 1. Se även Chernobyl_disaster och länk 2.
/Peter Ekström 2002-10-16

Svar:
 Det mest avlägsna man kan se är den så kallade bakgrundsstrålningen,
som idag har en temperatur på 3 K. Den uppstod när universum plötsligt
blev genomskinligt när vätet övergick från joniserat till neutralt
tillstånd. Det skedde 300000 år efter big bang. Avstånden dit är inte
lätt att ange, men låt oss säga ungefär 15 miljarder år. Denna strålning
registreras med radioteleskop för våglängder på 0.1 - 1 mm, både här
på jorden och ute i rymden. Efter denna epok följde en ganska lång,
mörk period, då inget ljus sändes ut. Så småningom började galaxer och
stjärnor bildas. Vi är nära att kunna studera de första galaxernas
ljus med de största optiska teleskopen. Med nuvarande teleskop
tror man sig kunna se galaxer på ungefär 12 miljarder ljusårs avstånd.
Fantastiska bilder och annan information kan du hitta på NASA's hemsida för Hubble teleskopet: Astronomy Resources from STScI.

Det största vi känner till är rimligtvis universum.

Om avståndsmätning i rymden har vi tidigare svarat på.

Om du menar grundämnen, så är de precis de samma som här, bara i andraproportioner.

Vi vet helt enkelt om det finns liv någon annan stans, men eftersomdet finns så kolosalt många sjärnor, skulle det vara konstigt om det inte fanns.

Ett pinsamt faktum är, att mer än 90% av materien i universum vet viinte vad det är, den så kallade mörka materien. Den märks på sintyngdkraft, men hittills på inget annat sätt.

I övrigt hänvisar vi till följande bok: Astronomi från Big Bang till Planeter av K G Karlsson och C-I Lagerkvist.

/KS 1999-10-11

Svar:
Tjerenkovstrålning (så ska det faktiskt stavas på svenska) utsänds,
som en sorts ljus-bogvåg, när en laddad partikel passerar ett genomskinligt material, med en hastighet som är högre än ljusets
hastighet i materialet. Gränshastigheten blir då

v_o = c/n

där c är ljushastigheten i vakuum och n brytningindex. Vinkeln mellan det
det utsända ljuset och partikelbanan (u) ges av: cos(u)=c/(nv),
där v=partikelns hastighet, se figuren nedan till vänster.

Bilden till höger visar hur tjerenkovstrålning ser ut i en kärnreaktor. I sönderfallet av radioaktiva isotoper bildas bland annat elektroner med ganska hög energi. När dessa kommer ut i vattnet sänder de ut tjerenkovstrålning.

Bilderna är från Wikipedia-artikeln Cerenkov_radiation.

/KS/lpe 2000-04-07

Svar:
Genom olyckliga omständigheter hamnade en en blyburk med ett kraftigt
¹³⁷Cs (Cesium-137) preparat hos en skrothandlare. När
man slog sönder burken hittade man en "självlysande sten". Bitar av
denna magiska sten spreds på många händer. Det hände att barn åt av
den. Innan det hela upptäcktes, hann fyra personer få dödlig stråldos.

GammastrÃ¥lning frÃ¥n ¹³⁷Cs och ⁶⁰Co (kobolt-60)
används för cancerbehandling. Det var naturligvis helt oförlåtligt att
inte ta vara på det farliga materialet när cancerkliniken lades ner.
Koboltkanon är ett gammalt namn på bestrålningsapparaten.

Ljuset var antagligen Tjerenkovljus från elektroner.
/KS/lpe 2002-08-28

Svar:
Jod är ett livsviktigt spårämne. I en vuxen
människa finns 25 mg jod, varav hälften i ett litet organ,
sköldkörteln. Det rekommenderade dagliga intaget är 0.15 mg.
Den mesta joden får vi i oss genom att hushållssaltet är jodberikat
(50 mg/kg).

Jod är ett lättflyktigt ämne, så vid en reaktorolycka är det stor risk
att joden kommer ut. SÃ¥ skedde vid Tjernobylolyckan. I stort sett
all jod som fanns i reaktorn kom ut. Bland jodisotoperna är det
framför allt ¹³¹I, som är farlig. Den har ungefär en
veckas halveringstid, så efter några månader är faran över, men
det är viktigt att man skyddar sig den första tiden. Man kan säga
att genom att ta en jodtablett mättar man kroppens jodbehov med
icke-radioaktivt jod. Upptaget av ¹³¹I minskar kraftigt.

Vid Tjernobylolyckan försummade man i stor utsträckning att dela ut jodtabletter. En otäck konsekvens av olyckan är en starkt
ökad frekvens av sköldkörtelcancer, speciellt hos barn.

/KS/lpe 2000-03-28