Introduction: 利用电子垃圾——废旧光盘制作光谱仪

天文学家从未登陆过月球之外的任何星球,更不用说是到任何一颗炙热的恒星上采集样品了。为何天文学家能告诉我们太阳的组成成分以及各种成分的比例呢?天文学家又如何知道星体的移动速度呢?

所有的答案都在星光中,这也就是为什麼有越来越多的大望远镜。当然,纯粹盯著星光是看不出星星的成分的,如果能将星光解剖开来,也就是让星光透过三稜镜分光而形成光谱,就可以窥得其中奥秘。这样的装置,就称为光谱仪。利用随处可得的电子垃圾 - 光盘便可做出个简易的分光器

Step 1: 现状

要知道,大家平常使用的光盘,实际上也是种电子垃圾。请不要不小看它,用了几年电脑的人,手中都会有大把的报废光盘, 而把这个数量乘以人口,这个数量是十分惊人的

通常我们会把这些废盘扔掉,实在不太环保,无意中让这些废塑料污染了环境。

用又不能用,扔又没地方扔,难道报废的光盘真的这么难处理?

有没有什么办法把它们充分利用起来,为我们的生活增添一点光彩?

Step 2: 制作的原因和原理

正好在高二物理中学到衍射光栅,又看见博士 Whoand作品中的光盘的光轨图,

于是突发奇想,光盘里的光轨不就正好是现成的光栅么?资讯时代中,光碟片是不可或缺的电子产品,而大多数的光盘却是只能进行一次写入,且没法进行修改,不得不承认,与专业光谱仪有很大差距,但是作为科普工具人人可做,对普及一些物理知识还是很有用的。这还是个很好的玩具原理:光栅衍射

Step 3: 制作分光器机身

拿一个废弃的牙膏盒,并使用反光纸将其包覆

Step 4: 开狭缝

在牙膏盒的一侧的中部画一条线,并拿刀割开(1-2毫米宽)

确认透光之后,同样蒙上反光纸,并使用指甲剪剪去狭缝处的反光纸,再用透明胶处理边缘,保证除狭缝外没有其他地方透光

Step 5: 切割废旧光盘

1-1在光碟片上画下欲切割的大小

1-2多次切割同一条线,直到光碟片被切断。1-3快切断时请特别小心,千万要保持美工到的锐利度,才不会让后方的反射层脱落。如果使用压克力刀切割,在快切断时也请换成锐利的美工刀,以保持反射层的完整。

Step 6: 测量角度并开槽

将割好的光盘放到牙膏盒的另一侧,将牙膏盒对准光源

上下改变光盘角度,直到看见清晰的光谱时,使用量角器记下角度然后再在牙膏盒侧面开槽,插入割好的光盘(CD,CD-R的角度大概在60度DVD的角度大概是45度)

Step 7: 制作观察孔

使用刀子在顶部开个长方形槽,

并且用卫生纸的纸卷制作观察孔(防止漏光)

Step 8: 做完了,来说说分光器的用处吧

1,利用简易的光谱仪可以看出各种不同光源的发光原理是否相同。

例如:从光谱可以明显看出日光灯管与省电灯泡的发光原理其实是相同的,而白热灯泡则是利用高热发光的原理(因为它的光谱没有特别亮的谱线,这种光谱称为连续光谱)。 2.每个元素都有自己专属的谱线(光谱中特别亮或是特别暗的线)位置。那么,许多肉眼观察的并不是非常清楚的焰色反应,就能通过分光器清晰观测。 3.配合多普勒效应,观察移动物体的谱线与静止时的位置移动量,即可推算出此物体的径向(视线方向)移动速度。天文学家就是利用光谱与都卜勒效应算出星体是在接近我们,还是远离我们,而速度又是多快。

Step 9: 日光灯的光谱

日光灯发光分两步:首先水银蒸汽被激发主要发出紫外线,然后管壁上的荧光粉将紫外线转化为宽谱可见光。所以日光灯在连续背景上有亮水银谱线,以绿色的546nm处最显着。

Step 10: CRT显示器的光谱

计算机CRT显示器白色屏幕的光谱。红色是离散谱线,但绿和蓝则是连续光谱。

Step 11: 液晶屏幕显示白色时的光谱

笔记本电脑液晶显示屏和CRT显示器发光原理显然不同,而且和显卡还有关系

Step 12: 新型三基色节能灯的光谱

节能灯(又称紧凑型日光灯, compact fluorescent light)和普通日光灯(3)发光原理类似, 但它采用新型三色荧光粉, 而非普通的宽谱白色荧光粉. 光谱仪下连续谱不见了, 代之以各种颜色的谱线.

Step 13: 赶快动手做个自己的光谱仪吧

相片和实际的效果有色差,

所以,赶快利用废弃电子垃圾——光盘 做一个属于你的分光器吧

Comments

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thassaj (author)2016-06-02

Very nice one!

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Oxyly (author)2014-06-28

!!!!!cool

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zkubalyak (author)2014-05-18

Középtájon vala egy helyesírási hiba :-)

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