Не так давно я готовил
обзор светодиодных лампочек и сделал из подручных средств спектроскоп с дифракционной решеткой. Сегодня мы рассмотрим спектроскоп с диспергирующей призмой промышленного изготовления. Плюсы, минусы, подводные камни. Прошу под кат.
Спектроскопы используются для разложения света на спектр. Спектр же, в свою очередь, дает возможность быстро и точно проанализировать вещество, которое испускает или поглощает свет. Продвинутая версия спектроскопа — спектрометр, позволяет сделать не качественный, а количественный анализ. Наиболее простые приборы — спектроскопы прямого зрения. В них используется призма, состоящая из стекол двух типов — флинтгласс и кронгласс.
Оптическое стекло с малым или большим коэффициентом преломления получают за счет меньшего или большего содержания в рецептуре стекла PbO. Граница, на которой получается пограничный крон-флинт, равна 3 процентам содержания окислов свинца.
Больше 3 процентов содержания PbO – флинт, меньше – крон.
Схема спектроскопа показана на рис. 1
Рис. 1. Схема спектроскопа.
Я нашел в интернете инструкцию для школьного спектроскопа, под спойлером избранные ее фрагменты.
Рис. 2 - 4. Инструкция на спектроскоп прямого зрения. Главучтехпром.
Посмотрим, что же нам пришло.
Рис. 5. Коробка с прибором.
Рис. 6. Коробка с прибором, вид с другой стороны.
Вынимаем спектроскоп:
Рис. 7. Спектроскоп, транспортное положение.
Для точной фокусировки лучей тубус выдвигается.
Рис. 8. Спектроскоп с выдвинутым тубусом.
С одного конца прибора имеется окуляр.
Рис. 9. Окуляр спектроскопа.
С другого конца прибора располагается щель.
Рис. 10. Входная щель спектроскопа.
Разбираем прибор на части:
Рис. 11. Детали спектроскопа.
Слева направо: входная щель, торцевая заглушка, куда вклеивалась щель, корпус прибора, винт, соединяющий две половинки корпуса, гайка, фиксирующая линзу, собирающая линза, вторая гайка, резиновый корпус призмы Амичи, резиновая прокладка, стекло окуляра, корпус окуляра.
Наиболее сложная деталь тут конечно призма Амичи. Она состоит из трех призм, склеенных прозрачным оптическим клеем.
Собираем обратно и смотрим на солнышко:
Рис. 12. Спектр Солнца.
Как и предполагалось, видим ровный спектр со всей радугой.
Надо сказать, что снимать спектр фотоаппаратом довольно хлопотно. Спектр оказывается не совсем по центру окуляра, так что приходится ловить фотоаппаратом нужный угол, прикрывать щель между окуляром и объективом, чтобы не было паразитной засветки, при этом еще следить, чтоб фотоаппарат сфокусировался на спектре.
Теперь посмотрим на спектр энергосберегающей лампы, вот такой:
Рис. 13. Энергосберегающая лампа теплого света (2700К).
Вот ее спектр:
Рис. 14. Спектр энергосберегайки.
Мне тут не понравились широкие полоски и я предположил, что дело в слишком широкой входной щели. Кроме того, она была еще и немного смещена от центра прибора.
И я решил это дело исправить, приклеив два кусочка лезвия скальпеля.
Рис. 15. Доработка входной щели при помощи обломков лезвия скальпеля.
Получилось на просвет вот такая щелочка:
Рис. 16. Входная щель после модернизации.
После апгрейда спектр стал вот такой:
Рис. 17. Узкие полоски спектра после уменьшения щели.
Уже лучше. Но все-таки надеяться на то, что мы там сможем увидеть тонкие полоски, годные для спектрального анализа веществ, невозможно.
Хорошо бы еще покрасить внутреннюю поверхность тубуса черной матовой краской или даже обклеить черным бархатом. И прикрыть щель, по которой перемещается винтик. Иначе переотраженные от трубы лучи смешивают картину спектра.
Для интереса, запитал энергосберегайку от пониженного напряжения. Она стала светиться тусклее. Фотоаппарат выкрутил баланс белого и фото не передает истинной цветовой температуры.
Рис. 18. Энергосберегающая лампа при питании от 80 вольт.
Ее спектр выглядит вот так:
Рис. 19. Преобладание красного спектра в свечении лампы при пониженном напряжении.
Далее поставил светодиодную лампу для растений:
Рис. 20. Светодиодная лампа для растений.
И снял ее спектр:
Рис. 21. Спектр красно-синей светодиодной лампы.
Следом ультрафиолетовая лампа:
Рис. 22. Лампа УФ-диапазона.
И ее спектр:
Рис. 23. Видимая часть спектра УФ-лампы.
Наконец, пришло время старой-доброй лампы накаливания.
Сперва в четверть накала:
Рис. 24. Лампа накаливания при питании 50 вольт.
Рис. 25. Спектр лампы накаливания при напряжении 50 вольт.
Как видим, синяя часть спектра почти отсутствует. Лампа светит оранжевым светом.
Затем прибавил еще 40 вольт, на фотографии не выглядит сильно ярче, т.к. фотоаппарат изменил экспозицию.
Рис. 26. Лампа накаливания при 90 вольтах.
И в ее спектре уже видны синие тона:
Рис. 27. Спектр лампы накаливания при 90 вольтах.
Наконец, 220 вольт:
Рис. 28. Спектр лампы накаливания в полный накал.
Уже почти эквивалентен солнечному спектру.
Итак, что можно сказать в заключении: Прибор работает, спектр можно увидеть прямо из коробки. Но для лучшего качества картинки просвет щели следует уменьшить. Ширина спектра кажется меньше, чем в спектроскопе с дифракционной решеткой. Вероятно, это зависит от качества призмы. На схемах некоторых спектроскопов видно, что призма может состоять не из трех, а из пяти элементов.
Спектроскоп годится как подарок ребенку 3-10 лет. Возможно он пробудит интерес к науке. Немаловажный фактор — компактность. Когда выбираешь подарок, об этом как-то не думаешь, а потом возникает проблема хранения десяти кубометров детского барахла. Еще такой спектроскоп можно прихватить с собой в магазин, когда собираетесь покупать лампочки.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Почему вы решили что она одна и что она имеет границы раз имеет дату рождения?
Вышла примерно такая модель:
Модель не моя, но похоже. Я тоже сделал модель Су-37 в третьем классе. Автор фото собрал эту модель в 12 лет.
Они даже 3х законов Ньтона не знают и не понимают.
Они физику по звёздным войнам изучают.
Типа это не настоящее кино и космос, потому что там звука Пму-пиу нет и корабли задом наперёд летают.Идиоты сэр.
Кстати а вы знаете почему в космосе корабли летают задом наперёд?
а это другие приборы
Пример ниже.
Почернить бы его чем-то изнутри…
Фильтр не поможет, через корпус прибора солнечного света проходит больше чем через призму. Фильтр только ухудшит положение дел.
Такое использование сойдёт? :)))
Умнейший мужик был…
А теперь представте себе уровень образования в СССР ТОГО времени для семилеток (7классов и на работу).
У меня в 10 классной УЖЕ не было!
Изучали спектр, призму, а вот такого прибора НЕ БЫЛО!
Выбросили из учебников, как астрономию и космос сегодня.Бе-бе… бббэээээ, ба…
Слишком умные не нужны были уже той власти Хрущёвско-Брежневской(разницы между ними никакой-только в количестве репрессий).
Доставка вот только дорогая :)
Если серьезно — то вряд ли.
(ну и состав лампы победнее, чем солнца)
Хинт: если cкачаете все .djvu сразу, то точно не прочитаете ни одного:|
Из отзывов, если конечно они правдивы, удивила детализация этой приблуды:
Ждность для него это всё.
Не будет он смотреть и изучать физику.
Проверено.
spectralworkbench.org
Там же можно взять инструкцию по сборке своего спектрометра из бумаги и dvd диска
Естественное «жидких». Хоть что-то большее pH (npk)? С cd-диском не получилось :(
На самом деле, зелёный свет в спектре УФ лампы излучает белый пластик. Обычно зелёная линия самой лампы крайне слаба:
Это снималось самодельным спектроскопом из диска. Вот спектр люминофорного фито светодиода+линии лазеров:
Также получалось сфотографировать Фраунгоферовы линии, но для этого пришлось постараться. На фотографии инфракрасная часть:
Ещё несколько спектров и много информации по теме есть на сайте.
за 32 бакса
Ювелирный спектроскоп и его превращение в спектрометр
Она меряет интенсивность цвета и предназначена для использования с спектрометром на CD диске.
Попробуйте использовать ее с этим спектрометром. Должно неплохо получиться.
Пары разных веществ в лампе создают узкие линии, похожие на лазерные.
Посмотрел. Спектр с первой картинки очень похож на «желтую» лампу, а эта лампа белая, цветовой температурой наверно в 6000 градусов.
Нет, присмотрелся. Навел на фонарь телескоп и посмотрел детальнее: двойная красная полоска, едва различимая оранжевая, двойная желтая, зелёная и фиолетовая. В отличие от спектра ДНаТ полоски четкие, а тем же прибором на желтой ДНаТ спектр выглядит как на вашей картинке, с плавными засветами около желтых линий, голубой и синей линией(которых на моём фонаре нет).
Если интересно, то даю сайт где много спектров различных ламп www.lighting-gallery.net/gallery/thumbnails.php?album=3248
Вроде первая с этой фотографии близка к описанной. Там и другие есть похожие.