Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » С сайтов » Спец » Спектрограф из сантеха своими руками

    Спектрограф из сантеха своими руками


    Приветствую, Самоделкины!
    Интересно, многие ли из вас когда-нибудь задумывались о том, как человечеству удалось узнать из чего состоят космические объекты удаленные от нашей планеты на многие миллионы километров, а то и вовсе на несколько световых лет.
    Как узнать из чего состоит солнце или другие звезды? Ведь туда нельзя отправить аппарат с пробирками, чтобы взять пробы. Оказывается, в этом нет никакой необходимости. Солнце излучает большое количество света, который несет с собой кучу информации. Но сперва необходимо разложить свет на спектр и по нему уже будет понятно из чего состоит наша звезда.

    Спектрометрия. С помощью этого страшного слова ученые в лабораториях узнают из чего состоит вещество по тому спектру, которое оно излучает или поглощает. Для того, чтобы исследовать спектр, потребуется спектроскоп или лучше спектрограф, чтобы не только смотреть на спектр, но и делать вот такие потрясающие фотографии.

    В данной статье подробно разберем процесс сборки спектрографа из сантехнических деталей и парочки недорогих стекляшек. Дальнейшая инструкция взята с YouTube канала «Огненное ТВ».
    В основу прибора ляжет недорогая стеклянная призма и пара увеличительных стекол.

    Если верить этой картинке (см. изображение ниже), то если посветить на призму, мы увидим радугу.

    Но она не появляется. Все не так просто, для начала нужно превратить свет в узкий луч, это можно сделать, пропустив свет через тонкую щель.

    Закрепим 2 сменных лезвия так, чтобы можно было регулировать зазор между ними, получая очень узкую щель.

    Теперь посмотрим на свет люминесцентной лампы через щель и призму.

    Вот она – радуга. Люминесцентная лампа имеет очень прерывистый спектр, и мы можем отчетливо наблюдать отдельные пики. Но картинка выглядит нечеткой и сильно размытой. Для того чтобы повысить четкость, необходимо немного усложнить конструкцию, добавив две линзы, до и после призмы, как показано на этой схеме:


    Это простые линзы диаметром 40мм с пятикратным увеличением. Если использовать одну линзу, то можно получить перевернутое изображение лампочки.


    После призмы эта лампочка уже не выглядит белой, она разваливается на спектр. А если добавить еще одну линзу, то лучи приобретают форму вытянутых линий. Вот такая магия.

    Теперь можно сфокусировать получившееся изображение непосредственно на матрицу цифрового фотоаппарата.

    Чтобы получить более качественное и более детализированное изображение, фотографировать необходимо с малой светочувствительностью (ISO) и большой выдержкой.
    Основой корпуса будущего спектрографа будет муфта для 110-й трубы.

    В 110-й трубе необходимо просверлить 2 отверстия под трубу меньшего диаметра, в данном случае под 40-ую трубу.

    Чтобы закрепить линзы, будем использовать заглушки, в которых высверлена стенка.

    Они легко вставляются в отверстия. Теперь с помощью надежного клея приклеиваем линзы к пластику.

    Далее берем еще одну заглушку, и делаем из нее и двух кусков лезвия регулируемую щель.

    Эту заглушку вставляем в 40-ую муфту и получаем подвижный элемент, с помощью которого можно более точно фокусировать свет.

    Призму располагаем внутри конструкции. Ее необходимо зафиксировать при помощи клея на небольшой подставке, чтобы попасть на нужную высоту.


    Вот, собственно и все, весь прибор готов. Теперь с его помощью можно невооруженным глазом наблюдать спектры различных источников света и можно даже их фотографировать, получая при этом снимки довольно неплохого качества, на которых можно прекрасно разглядеть полный спектр.


    Но чтобы на выходе иметь изображения более высокого качества, придется все же снять объектив и проецировать лучи непосредственно на саму матрицу фотоаппарата.

    Вот такие снимки спектра можно получить:

    Тут очень хорошо видны все пиковые значения спектра. Сфокусировать этот прибор довольно трудно, и сверху линии более размытые чем внизу. По этой причине будем вырезать нижний фрагмент спектра, чтобы сравнивать его с другими снимками.
    Для калибровки самодельного спектрографа подойдет вот такой инфракрасный фонарь:

    На нем указана длина волны, 850 нанометров. Его спектр очень четкий.

    Теперь, используя 2 спектра, построим линейку, по которой можно будет оценивать спектры других ламп.


    Первым давайте посмотрим спектр самой обыкновенной лампы накаливания.


    Ее спектр гораздо более ровный. А вот тут (см. изображение ниже) видите линию?

    Это инфракрасный спектр, явный пик на 850 нанометров.
    Теперь стоит глянуть так называемую лампу черного света, или лампу Вуда. Она излучает в ультрафиолетовом диапазоне. Ее спектр тоже очень четкий, две явных линии в ультрафиолетовом спектре.


    А вот кварцевая лампа, она светится очень красивым светом, жалко, что на нее нельзя смотреть, ведь она излучает жесткий ультрафиолет, который способен убивать не только микробов, но и роговицу глаза.


    Кстати основной пик ультрафиолета камера не видит, ведь он не может пройти через стеклянную призму. Стекло поглощает такой жесткий ультрафиолет.
    Ну, а теперь давайте посмотрим на спектр вот этой малышки:

    Это натриевая лампа высокого давления, такие устанавливают на фонарных столбах. Чтобы она разгорелась, требуется несколько минут, после этого она превращается в настоящее маленькое солнце.


    Как видите, спектр у этой лампы просто какой-то нереальный, тут целый частокол из линий.

    На этом с лампами закончим, теперь давайте посмотрим, как светятся различные химические вещества. Для этого умные дядьки используют бесцветное водородное пламя и проволочки из платины, а мы люди простые, нам и обычной газовой горелки хватит, а платину заменим нихромовой проволокой. Она не окрашивает пламя, так что можно ее использовать в любительских целях.

    Кстати, вот так выглядит спектр горящего газа, он очень тусклый и почти не виден на фоне других веществ, попадающих в пламя.

    Первым пойдет медный купорос, он окрашивает пламя в зеленый цвет.

    Спектр у него очень богатый, тут светится и медь, и сера, на спектре видно очень много вертикальных линий.

    А вот, например, обычная сода.

    Светится это вещество ярко-оранжевым светом из-за натрия. Спектр здесь уже совсем не такой. Мощная оранжевая линия и никаких других оттенков.

    А вот так окрашивает пламя нитрат калия, его спектр тоже очень насыщенный и видно, что тут проскакивает даже инфракрасный спектр.


    А вот так светится нитрат стронция:

    Он дает не только красный оттенок пламени, но также и явно имеет ультрафиолетовый свет в спектре.

    Хоть этот спектрограф и сложно сфокусировать по началу, но потом с ним становится очень легко работать. И с его помощью можно получить очень классные снимки на любой фотоаппарат, а если есть возможность фокусировать прямо на матрицу, то это вообще классно.


    В итоге получился вот такой вот, вполне годный прибор. Благодарю за внимание. До новых встреч!

    Видеоролик автора:

    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Трубогиб из простого гидравлического домкрата своими руками

    Ручной «загибатель» металлической арматуры и прутов

    10
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    10
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    10
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 10 из 10 (голосов: 5 / История оценок)

    Добавить комментарий

    2 комментария
    Maverick54
    Помню по старой работе, там тоже профессионально ученые игрались с черным телом (до сих пор не понимаю этого названия, оно не соответствует своей назначености). Только это была просто глухая железная банка и небольшое отверстие отверстие с одной стороны (примерно 10мм). Внутри находились специальные нагревательные элементы. В итоге получалось просто говоря луч инфракрасного диапазона (тепло), не видимое нашему глазу. В сочетании с линзами и спецфильтрами получается очень разные картинки.... Дальше нельзя.........
    Korolev
    Думается, окрашивание внутренних поверхностей в чёрный матовый (бархатный) цвет, должно положительно сказаться на качестве снимков.  scratch

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии