步驟1：如何工作？

光譜儀是昂貴的設(shè)備。他們很難在DIY級(jí)別上擁有，因?yàn)樗鼈兲F了也太負(fù)擔(dān)不起。但這并不妨礙好奇心。

這樣，我們可以建立幾乎沒有任何東西的分光鏡。制作好礦井（并進(jìn)行校準(zhǔn)）后，我對(duì)我的日光燈進(jìn)行了光譜拍攝，發(fā)現(xiàn)它幾乎與制造商提供的相似。 Geez！

信用：Publiclab.org

在我們的案例中，由于我們不進(jìn)行吸收/發(fā)射光譜，因此樣品不存在。舊DVD光盤中一層的衍射光柵。

DVD/CD如何充當(dāng)光柵？

這是它們制造的副作用，因?yàn)樗枪獗P的一個(gè)表面。 CD在塑料中有許多小凹坑，呈螺旋狀排列；該表面上涂有一層薄薄的金屬，使凹坑更明顯。 DVD的結(jié)構(gòu)在光學(xué)上相似，盡管它可能具有多個(gè)凹坑表面，并且所有凹坑表面都位于光盤內(nèi)部。這將創(chuàng)建一個(gè)類似于我們大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室中使用的菲涅耳光柵的光柵。

現(xiàn)在讓我們開始構(gòu)建》》

第2步：削減平面圖和框‘em Up

確保已著墨/打印的部分不在外面。我們不希望在我們的黑暗房間內(nèi)有任何反射。添加泡沫膠帶以固定接頭，并在其書面“底部”的位置處添加一塊泡沫膠帶。在組裝導(dǎo)管中的所有組件時(shí)，我們將剝?nèi)チ硪欢恕?/p>

步驟3：DVD時(shí)間

DVD是兩個(gè)部分的組合（實(shí)際上很多，但是我們關(guān)注的是兩個(gè)）。衍射光柵是該設(shè)備的核心。我們使用普通DVD制成的DVD。

洗手并確保沒有油。這是該過程的關(guān)鍵部分。

我兩次做錯(cuò)了：P

拿一個(gè)小刀片（以防沒有大的尖釘），然后嘗試從圓形邊緣向磁盤施加力即薄的部分，您很快就可以將兩端分開。丟棄有光澤的部分，并“謹(jǐn)慎”處理第二部分。 （像小偷一樣，沒有指紋）

有關(guān)計(jì)算和準(zhǔn)備光柵部分的科學(xué)部分，您可以查看此（警告：PDF）！現(xiàn)在切割該磁盤的一個(gè)扇區(qū)并檢查其指紋。出于好奇，我在零件上涂了一些酒精，目的是清洗它，但使它無用。DVD上的藍(lán)色顏料會(huì)與它發(fā)生反應(yīng)并脫落。因此，請(qǐng)不要使用酒精。

下一步，由于磁道在此處更線性，請(qǐng)從磁盤的另一端切掉一小部分。

步驟4：相機(jī)及其椅子

相機(jī)是一個(gè)非常漂亮的電路。請(qǐng)注意USB電纜，因?yàn)樗雌饋聿荒敲慈彳洝?/p>

下一步，將光柵的圓形部分朝向相機(jī)安裝。您還需要通過將上部黑色部分移動(dòng)/擰開約9英寸來對(duì)照相機(jī)進(jìn)行聚焦。我建議將其稍微傾斜一點(diǎn)，而不是如圖所示那樣筆直。

現(xiàn)在抓住一塊木頭如圖所示，將泡沫膠帶粘在上面。還請(qǐng)?jiān)趥?cè)面上使用一些膠帶固定USB攝像機(jī)的電線。

現(xiàn)在將攝像機(jī)單元粘在上面，然后小心地將電線粘到側(cè)面的泡沫膠帶上。小心導(dǎo)線。

步驟5：光譜儀，組裝！

該套件帶有鋁制外殼作為內(nèi)部所有科學(xué)的堅(jiān)實(shí)，堅(jiān)固和黑暗的案例。最后，我們只有一個(gè)USB接口。

安裝在第一部分中折疊的黑匣子，并用一些泡沫膠帶固定。

現(xiàn)在添加相機(jī)并將USB電纜滑出。小心地將帶有泡沫膠帶的木片底部粘在黑色翻蓋區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)管地板上。

您可以看到成像縫隙，它指向光源。

您的最終USB光譜儀！

步驟6：校準(zhǔn)。.校準(zhǔn)。.

因?yàn)檫@不是“標(biāo)準(zhǔn)”光譜儀，所以其結(jié)果需要使用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)。在這種情況下，我們使用CFL來標(biāo)準(zhǔn)化我們自己的光譜儀！

CFL在世界各地以相同的方式制造，因此具有更少的相同光譜。該過程從技術(shù)上評(píng)估了光譜儀構(gòu)建輸出中的峰值，并將其調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)值。這樣，您就可以在納米級(jí)獲得以納米為單位的讀數(shù)！因此，無論您使用哪種版本，最終都將擁有自己的“標(biāo)準(zhǔn)化”范圍！

很酷嗎？

因此，請(qǐng)轉(zhuǎn)到SpectrumWorkbench。進(jìn)行A/C操作以保存數(shù)據(jù)。接下來開始捕獲并按照屏幕上的說明進(jìn)行操作。將示波器指向CFL燈，您將在網(wǎng)頁上看到實(shí)時(shí)反饋。嘗試旋轉(zhuǎn)示波器直到獲得明亮的樣本，然后將黃色條移動(dòng)到該點(diǎn)。確保從左向右移動(dòng)（ProTip）時(shí)，光譜上先變綠，然后變紅。

如果沒有，則可以單擊翻轉(zhuǎn)按鈕。設(shè)置后，單擊“開始捕獲”按鈕。您可以看到所有工作已完成。如果對(duì)穩(wěn)定的光譜滿意，請(qǐng)單擊“保存”并填寫表格。

然后您將被引導(dǎo)回到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)。光譜保存后，您需要單擊“校準(zhǔn)”按鈕，然后按對(duì)話框中的指示進(jìn)行單擊（確保已登錄或彈出“出問題的地方”）。

校準(zhǔn)后，您可以在x軸上看到波長(zhǎng)。

第7步：讓探測(cè)開始！第1部分LEDs

校準(zhǔn)后，我們有了自己的光譜儀！

現(xiàn)在開始探測(cè)！在我的桌子上，我有很多LED。所以，我決定看看光的頻率是多少，它是單色的（單色），如果可能的話，我可以將它與它的Vf（正向下降）聯(lián)系起來嗎？

我已經(jīng)感覺像科學(xué)家了：）

這里是對(duì)RED LED的測(cè)試，該LED是RGB LED燈帶的一部分！

光譜在625nm處達(dá)到峰值。使用Plank方程，E = Hv

，我們得到E = 1.984V！哇。根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)，vf的值為典型值2.1V，實(shí)際值為1.8V。差不多了！

同樣，對(duì)于藍(lán)色的，

這里的峰在470nm處。運(yùn)行相同的算法，我們得到：Vf = 2.63V

檢查制造商的圖表。結(jié)果是如此準(zhǔn)確。。

接下來，我繼續(xù)使用紫色。紫色是由紅色和藍(lán)色制成！檢查范圍！

Bazinga！

您也可以在我的公共實(shí)驗(yàn)室資料中類似地檢查其他結(jié)果

步驟8：進(jìn)行探測(cè)開始第2部分：燈泡

燈泡被認(rèn)為效率極低，因?yàn)樗鼈儠?huì)散發(fā)出大量能量，并以人眼不可見的IR形式消耗掉。實(shí)際上只有一部分是有用的光。但是相機(jī)確實(shí)看到了IR。

自從他們八年級(jí)教給我以來，我一直都需要證明它。

在這里。

您可以在700nm（我們看不到的那一點(diǎn)）之后看到，紅外區(qū)域

燈泡的紅外含量很高。

這是光譜的鏈接

因此，已證明

第9步：讓探測(cè)開始第3部分：日光燈和陽光

已知色溫為6500k的筒燈可以產(chǎn)生/渲染。幾乎像太陽光一樣。

這是它們兩者的光譜。

Tubelight ^

Sunlight ^

您可以看到它的真實(shí)性多么生動(dòng)！日光燈具有更高的峰值光譜，但其峰值與日光光譜的峰值/平坦程度基本一致。

您還注意到日光也具有IR和UV含量，但日光燈沒有！

這就是為什么人們使用防曬霜來保護(hù)它們免受紫外線！

您甚至可以使用SpectrumWorkbench來了解具有相似峰值的光譜！我們正朝著材料的陰影前進(jìn)！！酷：）

事實(shí)證明了！

希望您能接受指導(dǎo)！點(diǎn)擊右上角的“投票”按鈕為我投票。

繼續(xù)實(shí)驗(yàn)！保持好奇心！ ：D

步驟10：結(jié)論

正如已經(jīng)證明的那樣，分光鏡可以輕松構(gòu)建并提供相當(dāng)高的準(zhǔn)確性！

以下結(jié)論得到了廣泛的推論/研究：

燈泡的IR含量很多。

陽光具有紫外線和紅外線含量。

LED不是單色的，我們可以通過查看光譜中的峰值來精確計(jì)算LED的Vf

研究了各種顏色和成分

“證明”具有6500k色溫的日光燈可以使顏色接近日光

科學(xué)真有趣！

您不需要很多錢就能購(gòu)買自己的光譜儀，您可以廉價(jià)地構(gòu)建自己的光譜儀

我最近在不得不選擇兩者之間進(jìn)行選擇時(shí)使用了示波器不同的燈管品牌。我選擇了一種離太陽更近的光線！