技术宅利用废旧光盘DIY自制光谱仪

天文学家从未登陆过月球之外的任何星球,更不用说是到任何一颗炙热的恒星上采集样品了。为何天文学家能告诉我们太阳的组成成分以及各种成分的比例呢天文学家又如何知道星体的移动速度呢

所有的答案都在星光中,这也就是为什麼有越来越多的大望远镜。当然,纯粹盯著星光是看不出星星的成分的,如果能将星光解剖开来,也就是让星光透过三稜镜分光而形成光谱,就可以窥得其中奥秘。这样的装置,就称为光谱仪。

利用随处可得的电子垃圾——光盘,便可做出个简易的分光器。

步骤1:现状

要知道,大家平常使用的光盘,实际上也是种电子垃圾。

请不要不小看它,用了几年电脑的人,手中都会有大把的报废光盘,而把这个数量乘以人口,这个数量是十分惊人的。

通常我们会把这些废盘扔掉,实在不太环保,无意中让这些废塑料污染了环境。

用又不能用,扔又没地方扔,难道报废的光盘真的这么难处理

有没有什么办法把它们充分利用起来,为我们的生活增添一点光彩

步骤2:制作的原因和原理

正好在高二物理中学到衍射光栅,又看见Dr.Whoand作品中的光盘的光轨图,于是突发奇想,光盘里的光轨不就正好是现成的光栅么

资讯时代中,光碟片是不可或缺的电子产品,而大多数的光盘却是只能进行一次写入,且没法进行修改,那么,难免会产生许许多多的废弃光盘,那么,将其做为分光器便是个处理这种电子垃圾的好方法。

不得不承认,与专业光谱仪有很大差距,但是作为科普工具人人可做,对普及一些物理知识还是很有用的。这还是个很好的玩具。

原理:光栅衍射

步骤3:制作分光器机身

拿一个废弃的牙膏盒,并使用反光纸将其包覆。

步骤4:开狭缝

在牙膏盒的一侧的中部画一条线,并拿刀割开(1-2mm宽)。

确认透光之后,同样蒙上反光纸,并使用指甲剪剪去狭缝处的反光纸。

再用透明胶处理边缘,保证除狭缝外没有其他地方透光。

步骤5:切割废旧光盘

1-1在光碟片上画下欲切割的大小。

1-2多次切割同一条线,直到光碟片被切断。

1-3快切断时请特别小心,千万要保持美工刀的锐利度,才不会让后方的反射层脱落。如果使用压克力刀切割,在快切断时也请换成锐利的美工刀,以保持反射层的完整。

步骤6:测量角度并开槽

将割好的光盘放到牙膏盒的另一侧,将牙膏盒对准光源。

上下改变光盘角度,直到看见清晰的光谱时,使用量角器记下角度。

然后再在牙膏盒侧面开槽,插入割好的光盘。

(cd,cd-r的角度大概在60度dvd的角度大概是45度)

步骤7:制作观察孔

使用刀子在顶部开个长方形槽,并且用卫生纸的纸卷制作观察孔(防止漏光)。

步骤8:做完了,来说说分光器的用处吧

1.利用简易的光谱仪可以看出各种不同光源的发光原理是否相同。

例如:从光谱可以明显看出日光灯管与省电灯泡的发光原理其实是相同的,而白热灯泡则是利用高热发光的原理(因为它的光谱没有特别亮的谱线,这种光谱称为连续光谱)。

2.每个元素都有自己专属的谱线(光谱中特别亮或是特别暗的线)位置。那么,许多肉眼观察的并不是非常清楚的焰色反应,就能通过分光器清晰观测。

3.配合多普勒效应,观察移动物体的谱线与静止时的位置移动量,即可推算出此物体的径向(视线方向)移动速度。天文学家就是利用光谱与都卜勒效应算出星体是在接近我们,还是远离我们,而速度又是多快。

步骤9:日光灯的光谱

日光灯发光分两步:首先水银蒸汽被激发主要发出紫外线,然后管壁上的荧光粉将紫外线转化为宽谱可见光.所以日光灯在连续背景上有亮水银谱线,以绿色的546nm最显著。

步骤10:CRT显示器的光谱

计算机CRT显示器白色屏幕的光谱.红色是离散谱线,但绿和蓝则是连续光谱。

步骤11:液晶屏幕显示白色时的光谱

笔记本电脑液晶显示屏和CRT显示器发光原理显然不同,而且和显卡还有关系。

步骤12:新型三基色节能灯的光谱

节能灯(又称紧凑型日光灯,compactfluorescentlight)和普通日光灯发光原理类似,但它采用新型三色荧光粉,而非普通的宽谱白色荧光粉.光谱仪下连续谱不见了,代之以各种颜色的谱线。

步骤13:赶快动手做个自己的光谱仪吧

相片和实际的效果有色差,所以,赶快利用废弃电子垃圾——光盘来做一个属于你的分光器吧!

THE END
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