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手機光譜儀DIY

生活科學趣談

光柵片的購買途徑
1. eBay:Diffraction Grating Roll Sheet Linear 500 lines/mm,15cm×30cm,連同運費約NT$312;1000 lines/mm,15cm×30cm,連同運費約NT$312(走Economy Int’l Shipping,運送約需時一個月;若走EMS快遞需另加運費NT$864,運送約4天)
2. Educational Innovations:Single Axis Diffraction Grating,500 lines/mm,15cm×60cm,不含運費約NT$216
3. 淘寶:繞射組合片,內含一片100、300、600 lines/mm的光柵片,不含運費約NT$118

做法:
一、3D列印版本
Public Lab Smartphone Spectrometer v4:照片集步驟說明3D列印之DWG檔案

二、光碟盒版本

三、紙盒版本(資料來源:publiclab.org Fodable Mini-Spectrometer
1. 紙盒圖案下載 → PDF pattern,裁剪後先以墨汁將內面塗黑,乾燥後折疊黏貼成形
2. 黏貼光柵片(黏貼前先確認光柵條紋方向與狹縫平行)

smartphone_spectrometer1

3. 將紙盒貼有光柵片這一端置於相機鏡頭處,經適當調整後以3M隱形膠帶黏貼固定;或是利用手機背蓋製作固定座 → PLOTS Paper Spectrometer

smartphone_spectrometer2

4. 拍照後上傳光譜照片到 → spectralworkbench.org(ID:Publiclab.org),轉換成譜線波長與強度等數據,並可下載分析後的CSV格式檔案以利後續之研究用途;光譜儀校正步驟說明 → Calibrate your spectrometer in Spectral Workbench

  • 建議是1000 lines/mm,這樣分光拉得比較開,但是有可能部分色光會跑出手機螢幕外,可以藉由將光碟片傾斜(沿著鉛直軸轉動),只觀察一側的光譜。至於孔縫寬度則是越窄越好,這樣分光效果較佳

  • 楊詔貴

    真的好難,感覺拍起來的照片都對不到焦點。我使用了3D列印的版本。

  • 楊詔貴
  • 因為沒有實物讓手機鏡頭來自動對焦,所以確實很容易拍出失焦的照片。如果比照我那個利用光碟盒的裝置,在裡面裝上刻度尺與附按壓開光的LED(或是直接挖個洞讓手電筒能透過這個洞照到刻度尺上),這樣手機就能拍出對焦效果較佳的光譜線來

  • 勉強能分出各色光而未重疊,但若將這張照片丟到 spectralworkbench.org,應該無法判斷出波長的精準數值來

  • 楊詔貴

    謝謝您的教學,我好好吸收一下。