• Pamoka

Draugai, art?ja penktadienio vakaras, tai nuostabus intymus metas, kai prisidengus viliojan?ia prieblanda, galima i?sitraukti spektrometr? ir matuoti kaitrin?s lempos spektr? vis? nakt?, iki pat pirm?j? tekan?ios saul?s spinduli?. saulei tekant, i?matuokite jos spektr?.
Kod?l j?s vis dar neturite savo spektrometro? Nesvarbu, pasinerkime ir i?taisykime ?? nesusipratim?.
D?mesio! ?is straipsnis nepretenduoja ? visavert? pamok?, bet galb?t per 20 minu?i? nuo jo skaitymo i?skaidysite savo pirm?j? spinduliuot?s spektr?.

?mogus ir spektroskopas

Pasakysiu tokia tvarka, kokia a? pats per?jau visus etapus, galima sakyti, nuo blogiausio iki geriausio. Jei kas nors i? karto sutelkia d?mes? ? daugiau ar ma?iau rimt? rezultat?, pus? straipsnio galima saugiai praleisti. Na, o ?mon?ms su kreivomis rankomis (kaip ir a?) ir tiesiog smalsuoliams nuo pat prad?i? bus ?domu paskaityti apie mano i?bandymus.
Internete sklando pakankamai med?iagos, kaip savo rankomis i? lau?o med?iag? surinkti spektrometr?/spektroskop?.
Norint ?sigyti spektroskop? namuose, papras?iausiu atveju visai nereik?s - CD/DVD ruo?inio ir d??ut?s.
Mano pirmieji eksperimentai tiriant spektr? buvo ?kv?pti ?ios med?iagos – Spektroskopijos

Ties? sakant, d?ka autoriaus darbo, a? surinkau savo pirm?j? spektroskop? i? perdavimo difrakcijos gardel?s DVD diskas Ir Kartonin? d??ut? i? po arbatos, o dar anks?iau prie? tai man tereik?jo storo kartono gabalo su lizdu ir pralaid?iomis grotel?mis i? DVD disko.
Negaliu sakyti, kad rezultatai buvo stulbinantys, ta?iau pirmuosius spektrus gauti buvo visi?kai ?manoma; proceso nuotraukos stebuklingai buvo i?saugotos po spoileriu

Spektroskop? ir spektro nuotraukos

Pats pirmasis variantas su kartono gabal?liu

Antras variantas su arbatos d??ute

Ir u?fiksuotas spektras

Vienintelis dalykas mano patogumui, jis pakeit? ?is dizainas USB vaizdo kamera, ji pasirod? taip:

spektrometro nuotrauka

I? karto pasakysiu, kad ?i modifikacija i?gelb?jo mane nuo fotoaparato naudojimo Mobilusis telefonas, ta?iau buvo vienas tr?kumas: kameros nepavyko sukalibruoti pagal Spectral Workbench paslaugos nustatymus (apie tai bus kalbama toliau). Tod?l a? negal?jau u?fiksuoti spektro realiu laiku, ta?iau buvo visi?kai ?manoma atpa?inti jau surinktas nuotraukas.

Tarkime, kad nusipirkote arba surinkote spektroskop? pagal anks?iau pateiktas instrukcijas.
Po to sukurti s?skait? PublicLab.org projekte ir eikite ? SpectralWorkbench.org paslaugos puslap? Toliau apra?ysiu spektro atpa?inimo technik?, kuri? naudojau pats.
Pirmiausia tur?sime sukalibruoti savo spektrometr?. Nor?dami tai padaryti, tur?site gauti momentin? spektro vaizd? fluorescencin? lempa, pageidautina didel? lubin? lempa, bet tiks ir energij? taupanti lempa.
1) Spustel?kite mygtuk? U?fiksuoti spektrus
2) ?kelti paveiksl?l?
3) U?pildykite laukus, pasirinkite fail?, pasirinkite nauj? kalibravim?, pasirinkite ?rengin? (galite pasirinkti mini spektroskop? arba tiesiog pasirinktin?), pasirinkite, ar j?s? spektras yra vertikalus ar horizontalus, kad b?t? ai?ku, kad ekrano kopijoje esantys spektrai ankstesn?s programos yra horizontalios
4) Atsidarys langas su grafikais.
5) Patikrinkite, kaip j?s? spektras pasuktas. Kair?je tur?t? b?ti m?lynas diapazonas, o de?in?je - raudonas. Jei taip n?ra, pasirinkite daugiau ?ranki? – apvertimo horizontaliai mygtuk?, po kurio matome, kad vaizdas pasisuko, bet grafikas ne, tod?l spustel?kite daugiau ?ranki? – i? naujo i?traukite i? nuotraukos, visos smail?s v?l atitinka tikras smailes.

6) Paspauskite mygtuk? Kalibruoti, paspauskite Prad?ti, pasirinkite m?lyn? smail? tiesiai grafike (?r. ekrano kopij?), paspauskite LMB ir v?l atsidarys i??okantis langas, dabar reikia paspausti baigti ir pasirinkti atokiausi? ?ali? smail?, po kurios puslapis bus atnaujintas ir gausime kalibruoto bangos ilgio vaizd?.
Dabar galite u?pildyti kitus tiriamus spektrus; pra?ydami kalibravimo turite nurodyti grafik?, kur? jau kalibravome anks?iau.

Ekrano kopija

Sukonfig?ruotos programos tipas

D?mesio! Kalibruojant daroma prielaida, kad v?liau fotografuosite tuo pa?iu ?renginiu, kur? sukalibravote. Kei?iant ?renginyje esan?i? vaizd? skiriam?j? geb?, stiprus nuotraukos spektro poslinkis, palyginti su kalibruoto pavyzd?io pad?timi, gali i?kraipyti matavimo rezultatus.
S??iningai, a? ?iek tiek redagavau savo nuotraukas redaktoriuje. Jei kur nors buvo ?viesa, tamsinau aplink?, kartais ?iek tiek pasukau spektr?, kad gaut?si sta?iakampis vaizdas, bet dar kart?, geriau nekeisti failo dyd?io ir vietos, palyginti su paties spektro vaizdo centru. .
Si?lau pa?iam i?siai?kinti likusias funkcijas, tokias kaip makrokomandos, automatinis ar rankinis ry?kumo reguliavimas, mano nuomone, jos n?ra tokios kriti?kos.
Tada patogu gautus grafikus perkelti ? CSV, kuriame pirmasis skai?ius bus trupmeninis (tikriausiai trupmeninis) bangos ilgis, o atskirtas kableliu bus vidutin? santykin? spinduliuot?s intensyvumo reik?m?. Gautos vert?s gra?iai atrodo grafik? pavidalu, sukurt?, pavyzd?iui, „Scilab“.

SpectralWorkbench.org turi program?li? i?maniesiems telefonams. A? j? nenaudojau. tod?l negaliu ?vertinti.

Spalvingos dienos visomis vaivoryk?t?s spalvomis, draugai.

B?tinai ?i?r?kite vaizdo ?ra?? kanaluose (yra teminiai grojara??iai):

https://www.youtube.com/channel/UCn5qLf1n8NS-kd7MAatofHw

https://www.youtube.com/channel/UCoE9-mQgO6uRPBQ9lsPZXxA

Pad?kite man gauti 1000 prenumeratori? pirmame kanale ir bent 4000 valand? per?i?r? per vien? Praeitais metais apie kiekvien? i? j?, nor?dami tai padaryti, per?i?r?kite bent vien? vaizdo ?ra??!

Tai Gra?i nuotrauka yra skleid?iamos ?viesos ir infraraudon?j? spinduli? spektro nuotrauka natrio lempa auk?tas spaudimas NLVD tipo DNAT(Arc Sodium Tubular). Norint ap?i?r?ti ir fotografuoti ?vairius spektrus, pakanka tur?ti skaitmenin? kamera ir specialiai paruo?tas CD-R arba DVD-R. Pastarasis suma?ina ry?kum?, ypa? raudonos spalvos. CD-R suma?ina m?lynos spalvos ry?kum? ir suteikia ma?esn? skiriam?j? geb?. Pirmoji nuotrauka daryta per DVD-R.

Dvi geltonos linijos yra natrio dubletas, kurio bangos ilgiai yra 588,995 ir 589,5924 nm. Antrasis dubletas yra infraraudon?j? spinduli? 818,3 ir 819,4 nm.

Spektro grafikas.

Dabar keli ?od?iai apie disk? paruo?im?. I? disko reikia i?kirpti dal?, leid?ian?i? visi?kai u?dengti objektyv?.

Nuotraukoje DVD-R violetin?. Mums reikia skaidrios difrakcijos gardel?s, tod?l ant CD-R plok?tel?s u?ra?? ?one klijuojame pla?i? juostel?. Nupl??iame ir kartu su juostele nuimame disko dangtel?. Su DVD-R tai dar lengviau; supjaustyt? gabal? galima lengvai padalyti ? dvi dalis, i? kuri? vienos mums reikia.

Dabar su pagalba dvipus? juosta prie objektyvo reikia priklijuoti difrakcijos groteles, kaip nuotraukoje ?emiau. Klijuoti reikia toje pus?je, kuri yra prie?inga tajai, nuo kurios buvo nupl??tas sluoksnis, nes... pavir?ius po sluoksniu lengvai i?sipurvins nuo objektyvo, o nuvalius spektro vaizdo kokyb? bus prastesn?.

Rezultatas buvo paprastas spektroskopas, geriausiai tinkantis tirti ?viesos ?altinius i? tam tikro atstumo.

Jei norime tyrin?ti ne tik matom? spektr?, bet ir infraraudonuosius, o kai kuriais atvejais ir ultravioletinius, tuomet b?tina i?imti IR spindulius blokuojant? filtr? i? kameros. Verta pa?ym?ti, kad akiai matoma dalis IR ir UV spektro esant pakankamai dideliam spinduliavimo intensyvumui (lazerio ta?kai 780 ir 808 nm, LED kristalas 940 nm tamsoje). Jei reikia u?tikrinti t? pat? regim?j? poj?t? 760 nm ir 555 nm bangos ilgiams, tada 760 nm spinduliuot?s srautas turi b?ti 20 000 kart? galingesnis. O 365 nm – milijon? kart? galingesnis.

Gr??kime prie filtro, kuris vadinamas Hot Mirror ir yra prie?ais matric?. Turite atidaryti fotoaparato korpus?, atsukti var?tus, pritvirtinan?ius matric? prie objektyvo, i?imti filtr? ir surinkti fotoaparat? atvirk?tine tvarka. Hot Mirror atrodo taip:

2 kairieji filtrai i? kamer?. Jie turi ro?in?s spalvos blizges? ir turkis pasirodo kitu kampu. Be IR, jie taip pat gali i? dalies arba visi?kai u?delsti ultravioletiniai spinduliai. Tod?l j? pa?alinimas atveria ne tik infraraudon?j? spinduli? fotografavimo galimybes, bet ir ultravioletinis, jei leid?ia fotoaparato optika ir matrica. Fotografuojant UV spinduliais, naudojami UV pralaidumo filtrai, kurie blokuoja matom? ?vies?.

Dabar pereikime prie spektr? fotografavimo proceso. Kambarys turi b?ti tamsus, ?alia fotoaparato galite naudoti juod? ekran?, ta?kin? ar ply?in? ?viesos ?altin?, kuris minimaliai ap?vie?ia kambar?. ?jung? fotoaparat? pamatysime ?? vaizd? naudodami 405 nm lazerio, ?vie?ian?io per siaur? ply?? tarp dviej? men?i?, pavyzd?:

Centrinis ta?kas yra pats lazeris. Dvi linijos yra jo spektras. Galite naudoti bet kur? i? j?. Nor?dami tai padaryti, turite ?jungti fotoaparat? ir priartinti. Jei ir toliau judinsime kamer?, pamatysime kelet? kit? antrosios, tre?iosios ir t.t. eilu?i?. spektro tvarka. Kai kuriais atvejais jie trukdys, pavyzd?iui, antros eil?s ?alia linija persidengs su 1064 nm infraraudon?j? spinduli? linija. Tai atsitinka ?aliojo lazerio spektre, jei jame n?ra filtro, kuris nutraukia IR spinduliuot?. Jis yra filtro nuotraukos apa?ioje, de?in?je. Nor?dami pa?alinti perdang?, naudojau raudon? filtr?. ?io pavyzd?io nuotrauka su pa?ym?tais bangos ilgiais:

Kaip matyti, antros eil?s ?alia linija visi?kai u?deng? 1064 nm linij?. A sekanti nuotrauka su u?blokuota ?alia ?viesa, kur liko tik dvi IR linijos, 808 nm ir 1064 nm. nepasira?iau, nes... Vieta yra tokia pati kaip ankstesn?je nuotraukoje.

I? vaizdo, kuriame yra spinduliuot?s ?altinis, vienas ?inomas bangos ilgis ir keli ne?inomi objektai, juos galima lengvai atpa?inti. Pavyzd?iui, atidarykite nuotrauk? su antra?t?mis „Photoshop“. Naudojant liniuot?s ?rankis i?matuojame atstum? nuo lazerio iki linijos 532. Jis lygus 1876 pikseli?. I?matuojame atstum? nuo lazerio iki linijos, kurios bangos ilg? norime ?inoti, iki 808. Atstumas 2815 nm Apskai?iuojame 532 * 2815/1876 = 798 nm. Netikslumas atsiranda d?l objektyvo optikos i?kraipymo. Esant did?iausiam optiniam priartinimui, klaida suma??ja. Taip pat pasteb?ta, kad 808 nm lazeris skleid?ia trumpesn? bangos ilg?, ma?daug 802 nm, ir turi trumpesn? bangos ilg?, kai ma??ja maitinimo srov?.

Ir be spinduliuot?s ?altinio nuotraukoje galite j? nustatyti ?inodami kitus du bangos ilgius. Matuojame ilg? nuo 532 eilut?s iki 1064, yra 1901 p. Nuo 532 iki 808 pasirodo 939 p. Skai?iuojame (1064-532)/1901*939+532=795 nm.

Ta?iau lengviausias b?das yra palyginti nuotrauk? su dviem ?inomomis linijomis skal?. ?iuo atveju nieko nereikia skai?iuoti.

Toliau kaitinam?j? lemp? spektras, kuris yra labai pana?us ? Saul?s spektr?, bet neturi Fraunhoferio linijos. ?domu tai, kad fotoaparatas infraraudon?j? spinduliuot? iki 800 nm rodo oran?ine spalva, o vir? 800 nm – kaip violetin?.

Baltas LED spektras taip pat i?tisinis, bet turi kritim? prie?ais ?ali? srit? ir 450–460 nm vir??n? m?lynoje srityje, kuri? sukelia atitinkamas m?lynas ?viesos diodas, padengtas geltonu fosforu. Kuo auk??iau Spalvinga temperat?ra LED, tuo auk?tesn? m?lyna smail?. Jame n?ra ultravioletini? spinduli? ir infraraudonieji spinduliai, kurios buvo kaitrin?s lempos spektre.

Ir ?ia ?alto katodo lempos spektras i? monitoriaus foninio ap?vietimo. Jis valdomas ir tiksliai kartojasi fluorescencin?s lempos spektras. IR spektro dalis buvo paimta i? CFL geriausia kokyb? Vaizdai.

Dabar pereikime prie ultravioletin? lempa juoda ?viesa, arba, kaip dar vadinama, Wood lempa. Jis skleid?ia mink?t? ilg?j? bang? ultravioletin? ?vies?. Nuotrauka gavosi taip:

diapazonas infraraudonoji spinduliuot? liuminescencin?s lempos, CCFL, mediena yra beveik vienodi. Tik pastarajam tr?ksta keli? ar?iausiai matomo diapazono linij?. IR spinduliai intensyviausiai skleid?iami i? t? lemp? dali?, kuriose yra gijos. Nuotrauka daryta per popierin? spektroskop?, apie kur? pla?iau ?emiau.

Spektroskopas pagamintas i? popieriaus.

?is spektroskopas puikiai tinka spektro steb?jimui akimis. Jis taip pat gali b?ti naudojamas su ?vairiomis kameromis, pavyzd?iui, telefono kameromis. Yra dvi veisl?s.

1. Veikia per perdavim? per difrakcin? gardel?. Tam reikia paruo?ti diskus, kaip apra?yta auk??iau. Failas yra pie?inys, kur? reikia atspausdinti, i?kirpti, sulankstyti ir suklijuoti. Galima per?i?r?ti surinkimo nuotraukas.

2. Veikia atspind? i? difrakcijos gardel?s. Nereikia i?skaidyti disk?, bet tada ?alia ry?ki? lazeri? linij? atsiras bly?kios besidubliuojan?ios, d?l pakartotini? atspind?i? disko viduje, kuri? spektre netur?t? b?ti. Blizgant? kompaktinio disko sluoksn? labai sunku perkelti ant kito pavir?iaus, kad jis i?likt? toks pat lygus. Tod?l reikia naudoti kompaktin? disk?, kurio abiej? pusi? vaivoryk?tis pavir?ius yra vienodas. Toje pus?je, kurioje yra u?ra?ai ant ?prast? disk?, permatom? sluoksn? reikia nupl??ti juostele. Svarbu, kad ant disko likt? blizgus sluoksnis. Man pavyko tai padaryti su puse disko (nuo kra?to iki centro), spektroskopui to pakako. Jei nenupl??ite skaidraus sluoksnio, vienodas spektras atrodys nenutr?kstamas su kintan?iomis tamsiomis juostel?mis.

Failas spausdinimui. Pagalba surinkimui.

Priklijuotas ant spektroskopo papildomas ?iedas, su kuria jis laikomas ant fotoaparato objektyvo. Rekomenduojama ?d?ti tarp ?viesos ?altinio ir spektroskopo matin? pl?vel? arba prizm? su dviem matiniais kra?tais, kaip nuotraukoje, skirta geresnis paskirstymas Sveta. Interjeras spektroskopas, pagamintas i? juodo popieriaus be blizgesio, antrasis folijos sluoksnis ir ant vir?aus paprasto popieriaus, ant kurio atspausdintas pie?inys. T? pus?, ? kuri? patenka ?viesa, galima nuda?yti juodai, kad d?l UV ir violetin?s spinduliuot?s popierius ne?vyt?t? baltai ir nei?kraipyt? vaizdo.

?io spektroskopo pagalba buvo galima fotografuoti ai?kiai ir ry?kiai neoninio indikatoriaus ?viesos spektras. Jie naudojami jungikliams ap?viesti, virduli?, virykli? ir kit? prietais? veikimo indikatoriuose.

Ne tik lazeriai suteikia vien? plon? spektro linij?. Jei viela panardinama ? NaCl druskos tirpal? ir po to ?dedama ? duj? turbo degiklio ar ?iebtuv?lio ugn?, ji pasirodys geltonas ?vyt?jimas, kurio bangos ilgiai 588,995 ir 589,5924 nm.

Kai kurie turbo?iebtuv?liai turi plok?tel?, kurioje yra li?io. Jis nuspalvina liepsnas raudona spalva su linija 670,78 nm.

?emiau yra ?i? spektrini? linij? nuotrauka kartu su lazerio linijomis: ?alia 532 nm, raudona 663 nm, infraraudonoji 780 nm ir 808 nm.

Patogu naudoti auk??iau apra?yt? gelton? ?vies? nustatant difrakcin?s gardel?s period? nesant lazerio ir apskai?iuojant ?viesos ?altini? bangos ilg?. Papras?iausias prietaisas ?emiau esan?iame paveiksl?lyje susideda i? dviej? liniuo?i?, ant kuri? vienos pritvirtinta difrakcin? grotel?, o vir? antrosios yra siauras dviej? a?men? ply?ys. Naudojami atstumai milimetrais nuo difrakcijos gardel?s iki ekrano (liniuot?s) su ply?iu ir nuo ply?io (nulin?s eil?s maksimumo) iki pirmos eil?s maksimumo. Pirmajame paveiksl?lyje pro difrakcijos gardel? ?i?rite ? ?inomo bangos ilgio ?viesos ?altin?. Taigi, galite apskai?iuoti difrakcijos gardel?s period? naudodami formul?, esan?i? po ?iuo paveiksl?liu, o tada, naudodami t? pat? metod?, galite nustatyti bangos ilg?, ta?iau naudodami formul? i? antrojo paveikslo. Tai rodo lazerio bangos ilgio nustatym? ?iek tiek kitokiu b?du: lazeris ?vie?ia per difrakcijos gardel? ? liniuot?. ?iuo atveju tarpas nereikalingas. A? naudoju difrakcijos groteles nuo antgalio " ?vaig?d?tas dangus“, kuris at?jo kartu lazerinis ?ymeklis. Yra dvi grotos, bet antgalis buvo i?ardytas ir viena grotel? i?traukta. CD difrakcin? gardel? visai netiko, nes... dav? did?iul? 100 nm paklaid?.

Toliau esan?ioje nuotraukoje – retas ?viesos ?altinis – ?aibas. Spektras apima UV diapazon? iki ma?daug 373 nm, o tai yra ?ios kameros riba.

Baltos i?lyd?io lempos, ap?vie?ian?ios futbolo aik?t?, spektras.

Spektrin? fotografija UV LED 365 nm 3 W KW-UV-3WS-B KonWin.

?viesos diodas, kurio bangos ilgis 365 nanometrai, turi tok? kristal?:

Jis skleid?ia ultravioletin? ?vies? kartu su balta ?viesa. Jei ap?vie?iate juodos ?viesos lemput? ant i?jungto ?viesos diodo, kristalas pradeda fluorescuoti ta pa?ia m?nulio balta ?viesa, kaip ir veikiant pa?iam ?viesos diodui, bet ma?esniu ry?kumu. Atrodo, kad ?is efektas neleid?ia ?viesos diodams skleisti grynos 365 nm – 370 nm spinduliuot?s.

Diagramoje: 1 - spinduliuot?s ?altinis, 2,4 - kolimuojanti optika, 3 - ?vesties diafragma, 5 - fiksuotas veidrodis, 6 - kilnojamas veidrodis, 7 - veidrod?io pavara, 8 - pluo?to skirstytuvo plok?t?, 9 - atskaitos kanalo lazeris, 10 - atskaitos fotodetektoriaus kanalas, 11 - fokusavimo optika, 12 - signalo fotodetektorius.

Siekiant stabilizuoti judan?io veidrod?io jud?jimo greit? ir u?tikrinti, kad spektrometras b?t? „susietas“ su absoliu?iomis bangos ilgio reik?m?mis, ? spektrometr? ?vedamas atskaitos kanalas, susidedantis i? lazerio ir jo fotodetektoriaus (9 ir 12 diagramoje). Lazeris ?iuo atveju veikia kaip bangos ilgio standartas. Auk?tos kokyb?s spektrometruose ?iems tikslams naudojami vieno da?nio duj? lazeriai. D?l to bangos ilgio matavimo tikslumas yra labai didelis.

Furj? spektrometrai turi ir kit? prana?um?, palyginti su klasikiniais spektrometrais.
Svarbi funkcija Furj? spektrometrai – naudojant nors vien? fotodetektori?, vienu metu registruojami visi spektriniai elementai, o tai duoda energijos padid?jim? lyginant su mechaniniu skenavimu po element? (Falgetto stiprinimas).

Furj? transformacijos spektrometrams nereikia naudoti optini? ply?i?, kurie v?luoja dauguma ?viesos srautas, kuris suteikia didel? diafragmos santykio padid?jim? (Jacquinot padid?jimas).

Furj? spektrometruose nekyla spektr? aliasavimo problemos, kaip ir spektrometruose su difrakcin?mis gardel?mis, d?l kuri? tiriamos spinduliuot?s spektrinis diapazonas gali b?ti labai platus, nulemtas fotodetektoriaus ir pluo?to skirstytuvo parametr?.

Furj? transformacijos spektrometr? skiriamoji geba gali b?ti daug didesn? nei tradicini? spektrometr?. J? lemia judan?io veidrod?io kelio skirtumas D. I?spr?stas bangos intervalas nustatomas pagal i?rai?k?: dl = l^2/D

Ta?iau yra ir svarbus tr?kumas – didelis spektrometro mechaninis ir optinis sud?tingumas. Kad atsirast? trukd?iai, abu interferometro veidrod?iai turi b?ti labai tiksliai vienas kitam statmeni. Tokiu atveju vienas i? veidrod?i? turi patirti i?ilgines vibracijas, ta?iau statmenumas turi b?ti i?laikytas tokiu pat tikslumu. Auk?tos kokyb?s spektrometruose tam tikrais atvejais, siekiant kompensuoti judan?io veidrod?io posvyr? jud?jimo metu, stacionarus veidrodis pakreipiamas naudojant pjezoelektrines pavaras. Norint gauti informacij? apie esam? polink?, i?matuojami lazerio atskaitos pluo?to parametrai.

Praktika

Nebuvau visi?kai tikras, kad Furj? transformacijos spektrometr? galima pasidaryti namuose, neturint prieigos reikalingos ma?inos(kaip jau min?jau, mechanika yra labiausiai sunkioji dalis spektrometras). Tod?l spektrometras buvo kuriamas etapais.

Viena i? svarbiausi? spektrometro dali? yra fiksuoto veidrod?io mazgas. B?tent tai reik?s sureguliuoti (tolygiai jud?ti) surinkimo proceso metu. Reik?jo suteikti galimyb? veidrod? pakreipti i?ilgai dviej? a?i? ir tiksliai judinti i?ilgine kryptimi (kod?l – ?emyn), o veidrodis netur?t? pakreipti.

Fiksuoto veidrod?io agregato pagrindas buvo vienos a?ies stalas su mikrometriniu var?tu. ?iuos mazgus jau tur?jau, tik reik?jo juos sujungti. Kad sujungimas b?t? be laisvumo, a? tiesiog prispaud?iau scen? prie mikrometro var?to su spyruokle, esan?ia scenos pagrindo viduje.

A? tai padariau naudodamas tris reguliavimo var?tus, paimtus i? sul??usio teodolito. Prie ?i? var?t? gal? spyruokl?mis prispaud?iama metalin? plok?t? su klijuotu veidrod?iu, o patys var?tai tvirtinami metaliniame kampe, prisuktame prie
stalo.

Dizainas ai?kus i? nuotrauk?:

Matomi veidrod?io reguliavimo var?tai ir mikrometro var?tas.

Pats veidrodis matosi i? priekio. Jis buvo paimtas i? skaitytuvo. Svarbi veidrod?io savyb? yra ta, kad veidrodin? danga turi b?ti veidrod?io priekyje, o tam, kad trukd?i? linijos neb?t? kreivos, veidrod?io pavir?ius turi b?ti pakankamai kokybi?kas.

Vaizdas i? vir?aus:

Matosi spyruokl?s, ?spaud?ian?ios stal? ? mikrometro var?t? ir plok?t?s su veidrod?iu tvirtinimas prie kampo.

Kaip matote i? nuotrauk?, fiksuotas veidrod?io mazgas yra pritvirtintas prie med?io dro?li? plok?t?s. Medinis pagrindas interferometras - ai?kiai ne Geriausias sprendimas, bet namuose pasigaminti i? metalo buvo problemati?ka.

Dabar galite patikrinti galimyb? gauti trukd?i? namuose - tai yra, surinkti interferometr?. Vien? veidrod?l? jau turime, tod?l reikia prid?ti antr? bandom?j? veidrod?l? ir spindulio skirstytuv?. Tur?jau pluo?to skirstytuvo kub?, t? ir naudojau, nors interferometro kubas veikia pras?iau nei pluo?to skirstytuvo plok?t? - jo kra?tai suteikia papildom? ?viesos atspind?i?. Rezultatas buvo toks dizainas:

?viesa turi b?ti nukreipta ? vien? i? kubo pusi?, kuri n?ra nukreipta ? veidrod?, o trukd?iai gali b?ti stebimi per kit?.

Po surinkimo veidrod?iai n?ra per statmeni, tod?l reikia atlikti pirmin? reguliavim?. A? tai padariau naudodamas ma?os galios lazerinis diodas, pakanka prijungti prie kolimuojan?io objektyvo didelio skersmens. ? lazer? reikia nukreipti labai ma?? srov? – toki?, kad gal?tum?te ?i?r?ti tiesiai ? kristal?. Rezultatas yra ta?kinis ?viesos ?altinis.

Lazeris sumontuotas prie? interferometr?, o jo atspind?iai veidrod?iuose stebimi per kub?. Kad b?t? lengviau steb?ti, prie kubo pritvirtinau prizm?, nukreipian?i? i? kubo sklindan?i? spinduliuot? ? vir??. Dabar, sukant veidrod?io reguliavimo var?tus, reikia sujungti du matomus lazerio atspind?ius ? vien?.

Deja, ?io proceso nuotrauk? neturiu, o ir atrodo nelabai ai?kiai – d?l akinimo kube matosi daug ?vie?ian?i? ta?k?. Viskas tampa daug ai?kiau prad?jus sukti reguliavimo var?tus – vieni ta?kai pradeda jud?ti, o kiti lieka vietoje.

Sureguliavus veidrod?ius, kaip apra?yta auk??iau, pakanka padidinti lazerio gali? – ir ?tai, trukd?iai! Ji atrodo beveik taip pat, kaip nuotraukoje straipsnio prad?ioje. Ta?iau akimis steb?ti lazerio spinduliuot? yra pavojinga, tod?l norint pamatyti trukd?ius, po kubu reikia sumontuoti ka?kok? ekran?. Naudojau paprast? popieri?, per kur? matosi trukd?i? pakra??iai – lazerio galios ir darnos pakanka, kad susidaryt? pakankamai kontrastingas vaizdas. Sukant veidrod?io reguliavimo var?tus galima keisti juosteli? plot? – akivaizdu, kad problemati?ka pasteb?ti per siauras juosteles. Kuo geriau sureguliuotas interferometras, tuo platesn?s juostos. Ta?iau, kaip jau min?jau, menkiausias veidrod?li? nukrypimas veda prie nesuderinamumo, tod?l linijos tampa per siauros ir nei?siskirian?ios. Susidariusio interferometro jautrumas deformacijoms ir vibracijai yra mil?ini?kas – tereikia bet kur paspausti pagrindo plok?t?, ir linijos pradeda jud?ti. Netgi ?ingsniai kambaryje sukelia eili? virp?jim?.

Ta?iau koherentin?s lazerio ?viesos trukd?iai dar n?ra tai, ko reikia Furj? transformacijos spektrometro veikimui. Toks spektrometras tur?t? veikti su bet kokiu ?viesos ?altiniu, ?skaitant balt?. Baltos ?viesos koherencijos ilgis yra apie 1 mikronas.
?viesos diodams ?i vert? gali b?ti didesn? – keliasde?imt mikrometr?. Interferometras sudaro trukd?i? model? tik tada, kai ?viesos spinduli? kelio skirtumas tarp kiekvieno veidrod?io ir pluo?to skirstytuvo yra ma?esnis u? spinduliuot?s koherentin? ilg?. Lazeriui, net ir puslaidininkiniam, jis yra didelis – daugiau nei keli milimetrai, tod?l trukd?iai atsiranda i?kart po veidrod?i? reguliavimo. Ta?iau net ir i? ?viesos diodo trukd?i? gauti daug sunkiau – mikrometro var?tu pasukdami veidrod? i?ilgine kryptimi, turite u?tikrinti, kad spinduli? kelio skirtumas patekt? ? norim? mikron? diapazon?.

Ta?iau, kaip jau sakiau, judant, ypa? pakankamai dideliam (?imtai mikron?), d?l nepakankamai kokybi?kos scenos mechanikos veidrodis gali ?iek tiek suktis, o tai lemia tai, kad dingsta s?lygos steb?ti trukd?ius. Tod?l da?nai vietoj ?viesos diodo tenka i? naujo montuoti lazer? ir var?tais reguliuoti veidrod?io i?lygiavim?.

Gal? gale, po pusvaland?io bandymo, kai jau atrod?, kad tai visai netikra, pavyko i?gauti ?viesos trukd?ius i? LED.

Kaip paai?k?jo ?iek tiek v?liau, u?uot steb?j? trukd?ius per popieri? prie kubo i??jimo, geriau prie? kub? sumontuoti matin? pl?vel? - taip ji veikia i?pl?stinis ?viesos ?altinis. D?l to trukd?ius galima steb?ti tiesiogiai akimis, o tai labai supaprastina steb?jim?.
Tai pasirod? taip (matote kubo atspind? prizm?je):

Tada mums pavyko gauti trikd?ius baltoje ?viesoje i? LED ?ibintuv?lio (nuotraukoje matoma matin? pl?vel? - jos galas atsuktas ? fotoaparat?, o ant jos matosi blanki ?ibintuv?lio ?viesos d?m?):

Jei palie?iate bet kur? i? veidrod?i?, linijos pradeda jud?ti ir i?nyks, kol visi?kai i?nyksta. Linij? periodas priklauso nuo spinduliuot?s bangos ilgio, kaip parodyta internete rastame sintezuotame paveiksl?lyje:

Dabar, kai interferometras yra pagamintas, turite pagaminti judant? veidrod?, kad pakeistum?te bandom?j?. I? prad?i? planavau tiesiog klijuoti ma?as veidrodis prie garsiakalbio, o ?jung? srov?, pakeiskite veidrod?io pad?t?. Rezultatas buvo toks dizainas:

Po montavimo, kai reik?jo i? naujo sureguliuoti fiksuot? veidrod?, paai?k?jo, kad veidrodis per daug si?buoja ant garsiakalbio k?gio ir ?iek tiek i?sikraipo, kai srov? teka per garsiakalb?. Ta?iau pakeitus srov? per garsiakalb?, buvo galima skland?iai perkelti veidrod?.

Tod?l nusprend?iau konstrukcij? padaryti tvirtesn?, panaudodamas mechanizm?, kuris naudojamas kai kuriuose spektrometruose – spyruoklin? lygiagretain?. Dizainas ai?kus i? nuotraukos:

Gautas blokas pasirod? es?s daug tvirtesnis nei ankstesnis, nors metalini? spyruokli? plok??i? tvirtumas buvo ?iek tiek auk?tas.

Kair?je pus?je yra medienos plau?? plok?t? su diafragmos skyle. Apsaugo spektrometr? nuo i?orin?s ?viesos.

Tarp skyl?s ir pluo?to padalijimo kubo yra kolimuojantis l??is, priklijuotas prie metalinio r?mo:

Ant r?melio matosi specialus plastikinis laikiklis, ? kur? galima ?ki?ti matin? pl?vel? (esan?i? apatiniame de?iniajame kampe).

Sumontuotas objektyvas fotodetektoriui. Tarp objektyvo ir kubo yra ma?as veidrodis ant pasukamo laikiklio. Jis pakei?ia anks?iau naudot? prizm?. Straipsnio prad?ioje esanti nuotrauka daryta per j?. Kai veidrodis pasukamas ? steb?jimo pad?t?, jis u?dengia objektyv?, tod?l spektrogramos registravimas tampa ne?manomas. Tokiu atveju reikia nustoti si?sti signal? ? judan?io veidrod?io garsiakalb? – d?l per greit? virpesi? linij? akimi nematyti.

Dar viena vienos a?ies lentel? matoma apa?ioje centre. I? prad?i? prie jo buvo pritvirtintas fotosensorius, bet ypating? privalum? Staliuko nedaviau, o v?liau nu?miau.

?d?jau fokusavimo objektyv? i? priekin?s kameros:

Siekiant supaprastinti spektrometro reguliavim? ir testavim?, ?alia diafragmos buvo sumontuotas raudonas fotodiodas.

Diodas sumontuotas ant specialaus besisukan?io laikiklio, tod?l gali b?ti naudojamas kaip spektrometro bandomosios spinduliuot?s ?altinis, o ?viesos srautas i? objektyvo yra blokuojamas. ?viesos diodas valdomas jungikliu, sumontuotu po laikikliu.

Dabar verta ?iek tiek daugiau pakalb?ti apie nuotrauk? jutiklius. I? prad?i? planuota naudoti tik vien? ?prast? silicio fotodiod?. Ta?iau pirmieji bandymai pagaminti kokybi?k? fotodiodo stiprintuv? buvo nes?kmingi, tod?l nusprend?iau naudoti OPT101 fotojutikl?, kuriame jau yra stiprintuvas, kurio konversijos koeficientas yra 1 000 000 (1 mA -> 1 V).

?is jutiklis veik? gana gerai, ypa? po to, kai nu?miau min?t? lentel? ir tiksliai sureguliavau jutiklio auk?t?.

Ta?iau silicio fotodiodas gali priimti tik 400–1100 nm bangos ilgi? diapazon?.
Absorbcijos linijos ?vairi? med?iag? Paprastai jie guli toliau, o norint juos aptikti, reikia kito diodo.
Yra keletas fotodiod? tip?, skirt? darbui artimojo infraraudon?j? spinduli? srityje. Paprastam savadarbiam ?renginiui labiausiai tinka germanio fotodiodai, galintys priimti spinduliuot? 600–1700 nm diapazone. ?ie diodai buvo gaminami dar SSRS, tod?l yra gana pig?s ir prieinami.

Fotodiodo jautrumas:

Man pavyko gauti fotodiodus FD-3A ir FD-9E111. Spektrometre naudojau antr?j? – jis ?iek tiek jautresnis. ?iam fotodiodui dar tur?jome surinkti stiprintuv?. Jis pagamintas naudojant TL072 operacin? stiprintuv?. Kad stiprintuvas veikt?, reik?jo jam tiekti neigiamo poli?kumo ?tamp?. Tokiai ?tampai gauti naudojau paruo?t? nuolatin?s srov?s-DC keitikl? su galvanine izoliacija.

Fotodiodo nuotrauka kartu su stiprintuvu:

?viesos srautas i? interferometro turi b?ti nukreiptas ? abu fotodiodus. Norint padalyti ?vies? i? objektyvo, galima b?t? panaudoti pluo?to skirstytuv?, ta?iau tai susilpnint? diod? signalus. Tod?l po objektyvo buvo sumontuotas dar vienas besisukantis veidrodis, kuriuo galima nukreipti ?vies? ? norim? diod?. Rezultatas yra toks fotosensoriaus mazgas:

Nuotraukos centre yra objektyvas, o jo vir?uje sumontuotas atskaitos kanalo lazeris. Lazeris yra toks pat kaip nuotolio ie?kiklyje, paimtas i? DVD ?renginio. Lazeris pradeda generuoti auk?tos kokyb?s koherentin? spinduliuot? tik esant tam tikrai srovei. Radiacin? galia yra gana didel?. Tod?l, nor?damas apriboti spindulio gali?, lazerio l??? tur?jau u?dengti filtru. OPT101 jutiklis yra sumontuotas de?in?je, o germanio fotodiodas su stiprintuvu yra apa?ioje.

FD-263 fotodiodas naudojamas atskaitos kanale lazerio spinduliuotei priimti, kurio signalas sustiprinamas operaciniu stiprintuvu LM358. ?iame kanale signalo lygis yra labai auk?tas, tod?l stiprinimas yra 2.

Rezultatas yra toks dizainas:

Po bandomuoju LED laikikliu yra ma?a prizm?, kuri nukreipia lazerio spindul? ? atskaitos kanalo fotodiod?.

Oscilogramos, gautos i? spektrometro (spinduliavimo ?altinis yra baltas ?viesos diodas), pavyzdys:

Geltona linija yra signalas, tiekiamas ? judan?io veidrod?io garsiakalb?, m?lyna linija yra signalas i? OPT101, raudona linija yra Furj? transformacijos, kuri? atlieka osciloskopas, rezultatas.

Programin?s ?rangos dalis

Be programin?s ?rangos apdorojimo Furj? spektrometras ne?manomas - b?tent kompiuteryje atliekama atvirk?tin? Furj? transformacija, paver?iant i? spektrometro gaut? interferogram? ? pradinio signalo spektr?.
Mano atveju ypating? sunkum? sukelia tai, kad veidrod? valdu sinusiniu signalu. D?l to veidrodis taip pat juda pagal sinusoidin? d?sn?, o tai rei?kia, kad jo greitis nuolat kinta. Pasirodo, kad signalas i? interferometro i?vesties yra moduliuojamas da?niu. Taigi programa turi pakoreguoti ir apdoroto signalo da?n?.

Visa programa para?yta C#. Darbas su garsu atliekamas naudojant NAudio bibliotek?. Programa ne tik apdoroja spektrometro signal?, bet ir generuoja sinusoidin? 20 Hz da?nio signal? judan?iam veidrod?iui valdyti. Didesnius da?nius pras?iau perduoda judan?io veidrod?io mechanika.

Signal? apdorojimo proces? galima suskirstyti ? kelis etapus, o signalo apdorojimo programoje rezultatus galima per?i?r?ti atskiruose skirtukuose.

Pirma, programa gauna duomen? masyv? i? garso plok?t?s. ?iame masyve yra duomenys i? pagrindini? ir atskaitos kanal?:

Vir?uje yra atskaitos signalas, apa?ioje - signalas i? vieno i? fotodiod?, esan?i? interferometro i?vestyje. ?iuo atveju ?alias ?viesos diodas naudojamas kaip signalo ?altinis.

Apdoroti atskaitos signal? pasirod? gana sunku. Tenka ie?koti lokalini? signalo minimum? ir maksimum? (grafike pa?ym?ti spalvotais ta?kais), apskai?iuoti veidrod?io greit? (oran?in? kreiv?), ie?koti ma?iausio grei?io ta?k? (pa?ym?t? juodais ta?kais). ?iems ta?kams svarbi atskaitos signalo simetrija, tod?l jie ne visada tiksliai sutampa su tikruoju ma?iausiu grei?iu.

Vienas i? rast? grei?io minimum? imamas kaip interferogramos kilm? (pa?ym?ta raudona vertikalia linija). Toliau pary?kinamas vienas veidrod?io svyravimo periodas:

Etaloninio signalo virpesi? period? skai?ius per veidrod? (tarp dviej? juod? ta?k? auk??iau esan?ioje ekrano kopijoje) nurodytas de?in?je: „REF PERIODS: 68“. Kaip jau min?jau, gauta interferograma yra moduliuojama da?niu ir j? reikia taisyti. Korekcijai naudojau duomenis apie esam? signalo virpesi? period? atskaitos kanale. Korekcija atliekama interpoliuojant signal? naudojant kubinio splaino metod?. Rezultatas matomas ?emiau (rodoma tik pus? interferogramos):

Interferograma buvo gauta ir dabar galite atlikti atvirk?tin? Furj? transformacij?. Jis pagamintas naudojant FFTW bibliotek?. Konversijos rezultatas:

D?l ?ios transformacijos gaunamas pradinio signalo spektras da?ni? srityje. Ekrano kopijoje jis paverstas abipusiais centimetrais (CM^-1), kurie da?nai naudojami spektroskopijoje. Bet a? vis dar labiau susipa?in?s su bang? ilgi? skale, tod?l spektr? reikia perskai?iuoti:

Matyti, kad did?jant bangos ilgiui spektrometro skiriamoji geba ma??ja. Galite ?iek tiek pagerinti spektro form?, prid?dami nulius prie interferogramos pabaigos, o tai prilygsta interpoliacijai atlikus transformacij?.

Gaut? spektr? pavyzd?iai

Lazerio emisija:

Kair?je - ? lazer? tiekiama vardin? srov?, de?in?je - ?ymiai ma?esn? srov?. Kaip matyti, ma??jant srovei, ma??ja lazerio spinduliuot?s koherenti?kumas ir did?ja spektro plotis.

Naudoti ?altiniai: „ultravioletinis“ diodas, m?lyni, geltoni, balti diodai ir du skirtingo bangos ilgio IR diodai.

Kai kuri? filtr? perdavimo spektrai:

Rodomi emisijos spektrai po trukd?i? filtr?, paimt? i? densitometro. Apatiniame de?iniajame kampe yra spinduliuot?s spektras po IR filtro, paimto i? fotoaparato. Verta pamin?ti, kad tai n?ra ?i? filtr? pralaidumo koeficientai – norint i?matuoti filtro pralaidumo kreiv?, reikia atsi?velgti ? ?viesos ?altinio – mano atveju, kaitrin?s lempos – spektro form?. Spektrometras susid?r? su tam tikromis problemomis su tokia lempa – kaip paai?k?jo, pla?iajuos?io ry?io ?viesos ?altini? spektrai pasirod? ka?kaip nerangiai. Niekada nesugeb?jau suprasti, su kuo tai susij?. Galb?t problema susijusi su netiesiniu veidrod?io jud?jimu, galb?t su spinduliuot?s sklaida kube arba su bloga netolygaus fotodiodo spektrinio jautrumo korekcija.

Ir ?tai gaunamas lempos emisijos spektras:

De?in?je spektro pus?je esantys dantys yra algoritmo ypatyb?, kuri kompensuoja netolyg? fotodiodo spektrin? jautrum?.

Idealiu atveju spektras tur?t? atrodyti taip:

Bandant spektrometr?, negalima nepa?velgti ? fluorescencin?s lempos spektr? - ji turi b?ding? „dry?uot?“ form?. Ta?iau ?ra?ant spektr? Furj? spektro spektrometru ?prasta lempa esant 220V i?kyla problema - lemput? mirga. Ta?iau Furj? transformacija leid?ia i?skirti auk?tesnio da?nio svyravimus (kHz vienetus), kuriuos sukelia trikd?iai, nuo ?emo da?nio (100 Hz) svyravim?, kuriuos sukuria tinklas:

Liuminescencin?s lempos spektras, gautas pramoniniu spektrometru:

Visi auk??iau pateikti spektrai buvo gauti naudojant silicio fotodiod?. Dabar pateiksiu su germanio fotodiodu gautus spektrus:

Pirmasis yra kaitrin?s lempos spektras. Kaip matote, jis n?ra labai pana?us ? tikros lempos spektr? (jau pateiktas anks?iau).

De?in?je – sprendimo perdavimo spektras vario sulfatas. ?domu tai, kad jis neperduoda IR spinduliuot?s. Ma?a smail? ties 650 nm atsiranda d?l lazerio spinduliuot?s pakartotinio atspind?io i? etaloninio kanalo ? substrat?.

Taip buvo paimtas spektras:

?emiau yra vandens perdavimo spektras, de?in?je nuo jo yra tikrojo vandens perdavimo spektro grafikas.
Toliau pateikiami acetono, gele?ies chlorido tirpalo ir izopropilo alkoholio perdavimo spektrai.

Galiausiai pateiksiu saul?s spinduliuot?s spektrus, gautus silicio ir germanio fotodiodais:

Netolygi spektro forma yra susijusi su saul?s spinduliuot?s absorbcija atmosferoje esan?iomis med?iagomis. De?in?je yra tikroji spektro forma. Germanio fotodiodu gauto spektro forma pastebimai skiriasi nuo tikrojo spektro, nors sugerties linijos yra savo vietose.

Taigi, nepaisant vis? problem?, man vis tiek pavyko gauti baltos ?viesos trukd?ius namuose ir padaryti Furj? transformacijos spektrometr?. Kaip matote, jis neapsieina be tr?kum? – spektrai kiek kreivi, rai?ka net prastesn? nei kai kuri? savadarbi? spektrometr? su difrakcijos gardel?mis (tai pirmiausiai d?l ma?o judan?io veidrod?io pot?pio). Bet vis d?lto – tai veikia!

?ymos: prid?ti ?ym?

Ankstesniuose straipsniuose apra?iau, kaip i?band?iau ?vairius ?viesos diodus augalams. Nor?dami i?analizuoti spektr?, kai kuriuos pa?miau i? draugo fizikos mokytojo.

Ta?iau tokio prietaiso poreikis atsiranda periodi?kai ir po ranka nor?t?si tur?ti spektroskop?, o dar geriau – spektrometr?.

Mano pasirinkimas – juvelyrinis spektroskopas su difrakcine gardele

Kadangi prek? buvo skirta juvelyrams, ji buvo su "odiniu" d?klu

Spektroskopas yra ma?o dyd?io

Kas dar buvo ai?ku i? parduotuv?s apra?ymo
Viskas surinkta sandariai, tod?l nebus i?ardyta.
Taip pat patik?kime, kad vienoje vamzd?io pus?je yra objektyvas, kitoje – difrakcijos grotel?s ir apsauginis stiklas.

O viduje – gra?i vaivoryk?t?. Iki ?irdies gelmi? susi?av?j?s ?miau ie?koti ? k? spektre pasi?i?r?ti.
Deja, spektroskopo naudoti pagal paskirt? nebuvo ?manoma, nes visa mano deimant? kolekcija ir Brang?s akmenys ribotas Vestuvinis ?iedas, visi?kai nepermatomas ir nesuteikiantis jokio spektro. Na, galb?t degiklio liepsnoje))).
Ta?iau gyvsidabrio fluorescencin? lempa s??iningai gamino daug gra?i? juosteli?. Pasigro??jau juo iki ?irdies gelmi? ?vairi? ?altini??vies? glumino klausimas, kad reikia ka?kaip u?fiksuoti vaizd? ir i?matuoti spektr?.

?iek tiek pasidaryk pats

Jau senokai galvoje sukosi fotoaparato tvirtinimo paveiksl?lis, o po stalu stov?jo naujausio modernizavimo dar nepatyr?s, bet gana s?kmingai su PVC plastiku susitvarkantis fotoaparatas.

Dizainas pasirod? ne itin gra?us. Vis d?lto a? visi?kai ne?veikiau X ir Y reakcijos. Nieko, rutuliniai var?tai jau surinkti ir laukia, kol atva?iuos atraminiai linijiniai b?giai.

Ta?iau funkcionalumas pasirod? gana priimtinas, kad vaivoryk?t? b?t? rodoma sename „Canon“, kuris ilg? laik? buvo nenaudojamas.

Tiesa, ?ia man?s lauk? nusivylimas. Gra?i vaivoryk?t? tapo ka?kaip diskreti?ka.

D?l visko kalta bet kurios kameros RGB matrica. ?aidimas su balanso nustatymais baltas ir fotografavimo re?imus, susitaikiau su nuotrauka.
Juk ?viesos l??imas nepriklauso nuo to, kokia spalva u?fiksuotas vaizdas. Spektrininei analizei tikt? nespalvota kamera, kurios jautrumas b?t? vienodesnis per vis? matavimo diapazono plot?.

Spektrin?s analiz?s technika.

Bandym? ir klaid? b?du ?i technika buvo sukurta
1. Nubrai?ytas matomos ?viesos diapazono (400-720 nm) skal?s paveikslas, joje nurodytos pagrindin?s kalibravimui skirtos gyvsidabrio linijos.

2. Imami keli spektrai, visada su etaloniniu gyvsidabriu. Nuotrauk? serijoje b?tina fiksuoti spektroskopo pad?t? ant objektyvo, kad b?t? i?vengta horizontalaus spektro poslinkio i? nuotrauk? serijos.

3. Grafiniame redaktoriuje skal? pritaikoma prie gyvsidabrio spektro, o visi kiti spektrai masteliai kei?iami be horizontalaus poslinkio redaktoriuje. Pasirodo, ka?kas tokio

4. Na, tada viskas ?d?ta ? mobiliojo telefono spektrometro analizatoriaus program? i? ?io straipsnio

Metod? i?bandome ?aliuoju lazeriu, kurio bangos ilgis ?inomas – 532 nm

Paai?k?jo, kad paklaida yra apie 1%, o tai labai gerai naudojant rankin? gyvsidabrio linij? koregavimo ir skal?s pie?imo beveik ranka metod?.
Pakeliui su?inojau, kad ?alieji lazeriai n?ra tiesiogin? spinduliuot?, kaip raudona ar m?lyna, bet naudoja kietojo k?no diod? siurbim? (DPSS) su kr?va antrin?s spinduliuot?s. Gyvenk ir mokykis!

Raudonojo lazerio bangos ilgio matavimas taip pat patvirtino technikos teisingum?

Tiesiog d?l malonumo i?matavau ?vak?s spektr?

ir deginant gamtines dujas

Dabar galite i?matuoti ?viesos diod? spektr?, pavyzd?iui, „vis? spektr?“ augalams

Spektrometras paruo?tas ir veikia. Dabar j? panaudosiu ruo?damas kit? ap?valg? – LED charakteristik? palyginim? skirting? gamintoj?, ar kinai mus apgaudin?ja ir kaip teisingai pasirinkti.

Trumpai tariant, esu patenkintas rezultatu. Gali b?ti prasminga prijungti spektroskop? prie internetin?s kameros nuolatiniam spektro matavimui, kaip ir ?iame projekte

Spektrometr? i?bando mano pad?j?jas

Dabar savo rankomis surinksime dvi difrakcijos spektroskopo versijas. Spektroskopas yra prietaisas, leid?iantis tirti ?viesos spektr?, dalijant jo spektrinius komponentus i?ilgai tam tikros a?ies. ?viesa gali b?ti suskirstyta ? monochromatines bangas pagal dispersijos arba difrakcijos rei?kin?. ?iuo atveju naudosime difrakcij?, nes po ranka turime puiki? difrakcijos grotel? – kompaktin? disk?!

Mums reik?s nedidel?s kartonin?s d??ut?s, kompaktinio disko, klij? ir nepermatomo vamzdelio okuliarui.

Naudodami ?irkles i?kirpkite kompaktinio disko gabal?l?, kad jis atitikt? d??ut?s dyd?:

Pa?ym?kime d??ut?, kad okuliaras b?t? tinkamai sumontuotas. I? optikos ?inome, kad kritimo kampas yra lygus atspind?io kampui. Bet taip matysime lang?, pro kur? prasiskverbs ?viesa, o ne difrakcijos maksimumus, tod?l paliksime tarp? ? de?in? nuo b?simo lango linijos.

Tada, u?dar? langel?, pasirinksime tinkama vieta patekti ? ?vies?. Nor?dami tai padaryti, mes atsargiai pradursime skyl? ir steb?sime per okuliar?. Jei okuliare matome tiesiogiai atsispindin?i? ?vies?, tada skyl? u?sandariname ir ?iek tiek toliau praduriame nauj?. Ir taip toliau, kol okuliare bus matoma daug spalvot? ta?k?, i?d?styt? i?ilgai linijos. Tada i?pjauname lang?:

Ant lango sumontuosime i? dviej? skutimosi peiliuk? pagamint? lengv? peil? – kad ? d??? patekt? siauriausias ?viesos spindulys – taip matysime kuo ai?kesn? vaizd?.

Jei viskas pavyko, okuliare matysime praskiest? spektr?. Jei spektras n?ra i?tisinis (pavyzd?iui, i? LDS ar duj? i?lyd?io lemp?), pamatysime linij? rinkin?. Kiekviena eilut? yra vienspalvis komponentas. Nuotraukoje pati vir?utin? linija i? ties? sodriai violetin?, fotoaparatas tiesiog i?kraip? spalv?.

Antras variantas

Padarykime miniati?rin? spektroskop?, kuris veikt? skleid?iamoje ?viesoje. Nor?dami tai padaryti, i?kirpkite kompaktin? disk?, kaip ir pirmajame variante.