Для просмотра и фотографирования различных спектров достаточно иметь цифровой фотоаппарат и специально подготовленный CD-R или DVD-R. Последний, занижает яркость, особенно красного. CD-R снижает яркость синего и даёт меньшее разрешение.
Теперь несколько слов о подготовке дисков. Из диска нужно вырезать часть, позволяющую полностью закрыть объектив.
Нам нужна прозрачная дифракционная решётка, поэтому на CD-R наклеиваем широкий скотч со стороны надписей. Отрываем его и вместе со скотчем снимается покрытие диска. С DVD-R ещё проще, вырезанный кусок легко расслаивается на две части, одна из которых нам и нужна.
Теперь с помощью двухстороннего скотча нужно приклеить дифракционную решётку к объективу, как на фото ниже. Клеить нужно на сторону, противоположную той, с которой оторван слой, т.к. поверхность под слоем легко загрязнится от объектива, а после очистки качество изображения спектра будет хуже.
Получился простейший спектроскоп, подходящий лучше всего для исследования источников света с некоторого расстояния.
Если мы хотим исследовать не только видимый спектр, но и инфракрасный с ультрафиолетовым, то необходимо удалить из фотоаппарата Hot Mirror фильтр. Он не пропускает ИК лучи и частично или полностью УФ излучение. Расположен перед матрицей.
Фильтр имеет розовый блеск, а бирюзовый цвет проявляется под углом.
Стоит отметить, что часть спектра ИК и УФ видима глазом при достаточно большой интенсивности излучения (точки лазеров 780 и 808 нм, кристалл светодиода 940 нм в темноте). Если необходимо обеспечить одинаковое зрительное ощущение для длин волн 760 нм и 555 нм, то поток излучения для 760 нм должен быть в 16666 раз мощнее. А для 365 нм в 143575 раз мощнее.
В ГОСТ 8.332-2013 заявлен видимый диапазон 360 нм - 830 нм.
Теперь переходим к самому процессу фотографирования спектров. Помещение должно быть тёмное, дополнительно можно использовать чёрный экран около фотоаппарата, источник света точечный или щелевой, минимально освещающий комнату. Включив фотоаппарат, мы увидим такое изображение на примере лазера 532 нм, светящего через узкую щель между двух лезвий:
Линии на фотографии: 532 нм – видимое излучение лазера. 808 нм – инфракрасное излучение диода накачки. 1064 нм – ИК излучение после преобразования в кристалле ортованадата иттрия, легированного неодимом YVO4:Nd3+ . На эту линию наложена зелёная линия второго порядка. Красным светофильтром её можно полностью убрать и останется только ИК линия, по цвету похожая на линию 808 нм.
Вот такую фотографию спектра уличного фонаря с натриевой лампой высокого давления НЛВД типа ДНаТ можно получить этим простейшим спектроскопом:
Некоторые другие линии натрия на фото: 498,3 нм, 515,1 нм, 588,995 нм, 589,5924 нм, 615,9 нм. Также присутствуют слабые линии ртути.
Известные линии спектров газоразрядных ламп есть в ГОСТ Р 55703-2013. Некоторые спектры в виде графиков и в виде фотографий.
Вторая статья о создании более сложного спектроскопа:
Спектроскопия, доступная каждому. Фотографии спектров.
Узнать, как определить длину волны на спектре можно из этой статьи.
Предлагаю ознакомиться с тематическим списком и всеми статьями!
Спасибо за то, что дочитали мою статью!
Если информация понравилась - ставьте лайк и делитесь на других сайтах. Также буду рад комментариям и долгому времени прочтения!