步驟1：如何工作？

光譜儀是昂貴的設(shè)備。他們很難在DIY級別上擁有，因為它們太貴了也太負(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（并進行校準(zhǔn)）后，我對我的日光燈進行了光譜拍攝，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，因為它是光盤的一個表面。 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)建一個類似于我們大學(xué)物理實驗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，我們將剝?nèi)チ硪欢恕?/p>

步驟3：DVD時間

DVD是兩個部分的組合（實際上很多，但是我們關(guān)注的是兩個）。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。

我兩次做錯了：P

拿一個小刀片（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上的藍色顏料會與它發(fā)生反應(yīng)并脫落。因此，請不要使用酒精。

下一步，由于磁道在此處更線性，請從磁盤的另一端切掉一小部分。

步驟4：相機及其椅子

相機是一個非常漂亮的電路。請注意USB電纜，因為它看起來不那么柔軟。

下一步，將光柵的圓形部分朝向相機安裝。您還需要通過將上部黑色部分移動/擰開約9英寸來對照相機進行聚焦。我建議將其稍微傾斜一點，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。還請在側(cè)面上使用一些膠帶固定USB攝像機的電線。

現(xiàn)在將攝像機單元粘在上面，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)的堅實，堅固和黑暗的案例。最后，我們只有一個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)。.

因為這不是“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，請轉(zhuǎn)到SpectrumWorkbench。進行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行操作。將示波器指向CFL燈，您將在網(wǎng)頁上看到實時反饋。嘗試旋轉(zhuǎn)示波器直到獲得明亮的樣本，然后將黃色條移動到該點。確保從左向右移動（ProTip）時，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。如果對穩(wěn)定的光譜滿意，請單擊“保存”并填寫表格。

然后您將被引導(dǎo)回到現(xiàn)場進行校準(zhǔn)。光譜保存后，您需要單擊“校準(zhǔn)”按鈕，然后按對話框中的指示進行單擊（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。

第7步：讓探測開始！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！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RED LED的測試，該LED是RGB LED燈帶的一部分！

光譜在625nm處達到峰值。使用Plank方程，E = Hv

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

同樣，對于藍色的，

這里的峰在470nm處。運行相同的算法，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。紫色是由紅色和藍色制成！檢查范圍！

Bazinga！

您也可以在我的公共實驗室資料中類似地檢查其他結(jié)果

步驟8：進行探測開始第2部分：燈泡

燈泡被認(rèn)為效率極低，因為它們會散發(fā)出大量能量，并以人眼不可見的IR形式消耗掉。實際上只有一部分是有用的光。但是相機確實看到了IR。

自從他們八年級教給我以來，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）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性多么生動！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??！酷：）

事實證明了！

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繼續(xù)實驗！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買自己的光譜儀，您可以廉價地構(gòu)建自己的光譜儀

我最近在不得不選擇兩者之間進行選擇時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！