简易光谱仪的制作以及波长校准

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radio2 个月前 -2017-04-09 05:21832910

材料:硬纸盒+光盘一个 274793
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 274795
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 274796
完成。。274797
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

274799
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

274800
(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: 274802

LED背光液晶屏幕(白)光谱: 274801


附送:matlab代码

jiaozhun.m1.40k3次
fenguang.m412b3次

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 2 个月前 - 2017-04-09 20:32:52]


amo2 个月前 -2017-04-09 07:19832912
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

RodTech2 个月前 -2017-04-09 10:36832917
快两年前做的
274806

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

牛逼大仙2 个月前 -2017-04-09 15:20832921
引用 RodTech:
快两年前做的
274806

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?

牛逼大仙2 个月前 -2017-04-09 16:43832922


牛逼大仙1 个月前 -2017-04-13 15:02833050

RodTech1 个月前 -2017-04-13 17:57833059
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

拔刀斋1 个月前 -2017-04-17 11:43833194
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。

拔刀斋1 个月前 -2017-04-17 11:50833195
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。
http://laserstars.org/amateur/WolfRayet.html

街头老杨1 个月前 -2017-04-18 09:29833213
引用 RodTech:
快两年前做的
274806

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

smith7 天前 -2017-05-19 19:52834093
锡箔纸用剃须刀刀片应该效果更好

radio7 天前 -2017-05-19 19:57834094
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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