Spektrometrar används för att dela upp och mäta fysiska fenomen i dess olika delar. De första instrumenten användes för att separera synligt ljus i dess olika färger med hjälp av ett prisma. Idag används spektrometrar för att undersöka och analysera en mängd olika material inom kemi, fysik, biologi och astronomi. Men de kommersiella apparaterna är dyra. Dessutom är de optiska elementen inneslutna i en låda, vilket försvårar förståelsen för vad det faktiskt är som händer vid olika experiment. Ett forskarlag vid Lunds universitet har därför tagit fram en liten ”öppen” spektrometer som döpts till Viking. Tekniken bakom hemmabygget, som redan börjat användas i kemiundervisningen, presenteras nu i en artikel i tidskriften Journal of Chemical Education.
– Vetenskapen är intressantare om den berör vår vardag och är lättillgänglig. Vår nya spektrometer består därför av billiga komponenter och minimal teori. Den uppmuntrar studenternas nyfikenhet till att lösa problem och förstå hur en spektrometer fungerar, säger Jens Uhlig, kemiforskare vid Lunds universitet.
Väcker elevers nyfikenhet
Instrumentets flexibla design gör att man enkelt kan anpassa komplexiteten av uppsättningen och de problem som man vill lösa. Spektrometern är skalbar och kan förses med en mängd olika optiska element och filter. Men den kan också förenklas till en nivå som passar gymnasie- och högstadieelever.
– Projektet började som en studie i problembaserat lärande. Glädjen som nybörjare och doktorander har av att lära sig mer om ämnet har förvånat och motiverat oss att fortsätta utveckla spektrometern, säger Jens Uhlig.
Ett växande fält
Ljus och material är ett av fem profilområden vid Lunds universitet. Forskningen syftar till att förbättra människors livsvillkor och hitta lösningar på globala problem. Fältet är på stark frammarsch. Det finns ett stort tryck på att förstå hur ljus och material fungerar, exempelvis smartphones, belysning, solkraft och medicin.
– Den här uppsättningen främjar upptäckarlusten på ett naturligt och självmotiverande sätt. Genom att byta prover i spektrometern kan vi utforska en mängd olika material och dess egenskaper, säger Jens Uhlig.
Studien ”Viking Spectrophotometer: A Home-Built, Simple, and Cost-Efficient Absorption and Fluorescence Spectrophotometer for Education in Chemistry” presenteras i den vetenskapliga tidskriften Journal of Chemical Education.
Text: Johan Joelsson.