简易光谱仪的制作以及波长校准
zx-165332017/04/09物理 IP:广东

材料:硬纸盒+光盘一个 IMG_20170409_003645.jpg 然后。。光盘剪下一片,热熔胶粘上。。

注意调节光盘角度,使能从观察孔看见彩色的光谱 IMG_20170409_011112.jpg 盒子内部涂成黑色是为了减少反射光线干扰光谱的观察

盒子前面用锡纸做个进光用的窄缝 IMG_20170409_011126.jpg 完成。。 IMG_20170409_011248.jpg 注意观察口和窄缝是分别在盒子不同的两端的蛤。。

用来对着大号白炽灯"浴霸"拍一张

yubaa.jpg 钨丝灯发出的光谱是均匀的连续光谱。。

用Octave(开源版matlab)把光谱部分截出来

2017-04-09 04-19-19屏幕截图.png (RGB分别的分量)

很漂亮。。但是怎么知道具体的波长呢?

按照人眼的感光特性,R,G,B三种视椎细胞分别对559,531,419nm波长的光响应最大。。也就是图中的峰值。。 虽然没有查相机CCD感光单元的特性,但是不负责任地推断一下,既然相机拍出的照片人眼看起来并无异常,那么就可以姑且认为它对不同波长的光响应特性余人眼类似。。于是用三个波峰的位置对三个波峰的波长做一下拟合就可以得出其余各点的波长。。(实际上相机的曲线受白平衡等设置和具体CCD参数的影响,要更精确的校准应使用多个不同的激光笔等单色光源。。不过手上没有。。)

实践证明对于精确度不高的应用使用简单的线性回归就能达到较好的近似。。

节能灯(黄色)光谱: 2017-04-09 04-41-28屏幕截图.png

LED背光液晶屏幕(白)光谱: 2017-04-09 04-43-33屏幕截图.png


附送:matlab代码
attachment icon jiaozhun.m 1.40KB M 150次下载
attachment icon fenguang.m 0.40KB M 139次下载

先使用"jiaozhun.m"对波长轴校准(须准备白炽灯)

然后使用"fenguang.m"来查看其他光谱。

注意: 1.校准用图片和后来查看的图片用照相机拍摄的角度和位置必须完全一致,推荐的做法是把简易光谱仪用透明胶粘在相机上确保不会移动。。 2.无需自己剪切图片。。程序中自带剪切功能。。但请注意保持图片方向与光谱方向完全一致,左蓝右红,不要歪斜。。

[修改于 7年0个月前 - 2017/04/09 20:32:52]

来自:数理化 / 物理
15
1
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~~空空如也
amo
7年0个月前 IP:广东
832912
强,换个小显示器,加个大外壳,里面加个白炽灯、继电器,用并口控制(自校准)……就可以当仪器卖了
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RodTech
7年0个月前 IP:广东
832917
快两年前做的
20150627_105318.jpg
过几个月 我可能会推出,爱好者售价是usb4000的1/10,但是性能一致甚至更好的光纤光谱仪
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2
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大仙
7年0个月前 IP:江苏
832921
引用 RodTech:
快两年前做的
20150627_105318.jpg
过几个月 我可能会推出,爱好者售价是usb4000的1/10,但是性能一致甚至更好的光纤光谱仪
左下角的是线阵ccd吗?
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大仙
7年0个月前 IP:江苏
832922
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3DA502
7年0个月前 IP:山东
832989
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大仙
7年0个月前 IP:江苏
833050
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RodTech
7年0个月前 IP:广东
833059
引用 牛逼大仙:
这种东西不是线阵ccd吧?
看光路 看传感器 都明显是线阵ccd
除去冷冻,背照,swir等特殊用途的,一般的线阵ccd根本不值钱 比如usb4000用的tcd1304,才12rmb。可以大批替代当年的振镜扫描单点传感器
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拔刀斋
7年0个月前 IP:安徽
833194
引用 RodTech:
看光路 看传感器 都明显是线阵ccd
除去冷冻,背照,swir等特殊用途的,一般的线阵ccd根本不值钱 比如usb4000用的tcd1304,才12rmb。可以大批替代当年的振镜扫描单点传感器
直接用黑白摄像头呢?接收面积和能量还更大一点,驱动也省事,直接连电脑。
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拔刀斋
7年0个月前 IP:安徽
833195
话说还有个很酷的玩法:望远镜目镜前面加一片透射光栅,不用狭缝,每颗星星拉长成一条光谱带。可以看到某些特殊恒星的光谱里有发射谱线,天然的激光器。用光盘反射应该也行。
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/amateur/XXXXXXXXXXXXml
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街头老杨
7年0个月前 IP:浙江
833213
引用 RodTech:
快两年前做的
20150627_105318.jpg
过几个月 我可能会推出,爱好者售价是usb4000的1/10,但是性能一致甚至更好的光纤光谱仪
真的吗?希望能发起众筹,我马上参与
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smith
6年11个月前 IP:广东
834093
锡箔纸用剃须刀刀片应该效果更好
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zx-16533作者
6年11个月前 IP:广东
834094
引用 smith:
锡箔纸用剃须刀刀片应该效果更好
确实如此,但是实际上如果窄缝太窄进入的光太少手机的摄像头就很很难拍摄到了。。
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xuplastic
3年10个月前 IP:广东
881645
引用RodTech发表于2楼的内容
快两年前做的过几个月 我可能会推出,爱好者售价是usb4000的1/10,但是性能一致甚至更好的光纤...

这个有兴趣交流一下吗,主要物料是平面反射镜,柱面反射镜,反射光栅,线CCD?

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RodTech
3年10个月前 IP:英国
881647
引用xuplastic发表于13楼的内容
这个有兴趣交流一下吗,主要物料是平面反射镜,柱面反射镜,反射光栅,线CCD?

不是。

没有平面反射镜,也没用柱面反射镜。。。。


请谷歌Czerny-Turner

用的都是这种最标准结构。

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永恒之桔
3年10个月前 IP:四川
882036

有个软件用起来很方便,用USB摄像头,里面文档也是手把手教怎么做一个。

attachment icon Theremino_Spectrometer_V2.8.zip 21.63MB ZIP 287次下载

光谱.png

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