Hopp til innhald

  1. Home
  2. NaturfagChevronRight
  3. Stråling og radioaktivitetChevronRight
  4. Nordlyset – mystikk og vitskapChevronRight
  5. Fargane i nordlysetChevronRight
SubjectMaterialFagstoff

Fagartikkel

Fargane i nordlyset

Dei ulike fargane i nordlyset skuldast at partiklane i solvinden kolliderer med ulike grunnstoff i atmosfæren.

Lilla og rødt nordlys. Foto.

Innhaldet i atmosfæren

Ein fann ut at atmosfæren i stor grad inneheld nitrogen- og oksygengass. Nede ved jordoverflata syner gassen seg stort sett som N2- og O2-molekyl. Går vi 20–30 km opp i atmosfæren, byrjar molekyla for alvor å bli utsette for ultrafiolett stråling. Dei kan då spalte seg til frie atom, slik at det mellom anna blir utvikla ozon (O3).

Men der vi oftast observerer nordlyset, i ei høgd på cirka 100 km og oppover, er atmosfæren svært tynn. Den ultrafiolette strålinga ioniserer eller spaltar store delar av N2- og O2-molekyla, slik at vi i denne tynne delen av atmosfæren finn små mengder av N2, N2 +, O2, O2 +, O og frie elektron. Jamt over er det desse partiklane som blir råka av solvinden, og som gir oss fargane i nordlyset.

I laboratoriet kan vi få hydrogengass til å lyse med eit blåleg lys i eit lukka glasrør når vi sender straum gjennom røret.

Visning av hvilket lys som kommer av hvilke skallsprang. Illustrasjon.
Emisjon av lys frå hydrogen.
Ser vi på dette lyset gjennom eit gitter eller eit prisme, finn vi fleire åtskilde fargestriper eller linjer. Vi ser ei raud linje, ei blågrøn linje, ei blåfiolett linje og ei fiolett linje.

Bruker vi eit spektroskop, kan vi lese av bølgjelengdene til lyset i kvar spektrallinje. Desse fargane er heilt spesielle for hydrogen. Andre atom eller molekyl gir andre fargar. Eit slikt fargespekter er med andre ord eit slags "fingeravtrykk" som fortel kva slags atom eller molekyl som sender ut fargane.

Elektrona hoppar

Når atoma, iona og molekyla øvst i atmosfæren blir råka av solvindpartiklar, blir elektrona lyfte oppover, lenger vekk frå atomkjernen og til høgare elektronskal. Der blir elektrona berre brøkdelen av eit sekund før dei fell nedover att, frå skal til skal. Ved kvart fall mister elektrona energi. Energien dei mister, blir send ut av atomet, ionet eller molekylet som eit foton med ein heilt bestemt farge (bølgjelengd). Fargane er typiske for den partikkelen som har sendt ut fotonet.

Både den gulgrøne og den raude fargen i nordlyset stammar frå O-atom. Ein del av det raude lyset kjem òg frå N2-molekyl. Den blå fargen skriv seg frå N2 +-iona. Nordlyset varierer òg med høgda. Når nordlyset er raudt lengst nede, er det på grunn av N2-gass, men når overkanten av nordlyset er raud, kjem farga frå O-atom.

Vi får òg nordlys frå protona i solvinden. På ferda mot jorda kan eit proton fange inn eit elektron frå den øvre atmosfæren og dermed gå over til eit hydrogenatom. Etter kvart som elektronet i hydrogenatomet fell nedover frå skal til skal, sender det ut foton som er typiske for hydrogen. Delar av blåfargen og raudfargen i nordlyset skriv seg frå H-atom.

Læringsressursar

Nordlyset – mystikk og vitskap

Kva er kjernestoff og tilleggsstoff?
SubjectEmne

Fagstoff

SubjectEmne

Oppgaver og aktiviteter

  • TasksAndActivitiesOppgaver og aktiviteter

    Øvingsoppgåver – Nordlys – mystikk og vitskap

    Tilleggsstoff er fagstoff
    AdditionalTilleggstoff