在15分钟内构建高分辨率光谱仪
构建自制记录光谱仪过去意味着处理微控制器和步进电机将衍射光栅移动通过光传感器，尽管计划中的很多，但实际建造的很少。
现代数码相机和互联网相结合，使构建实验室质量的高分辨率光谱仪成为一项只需15分钟即可在厨房餐桌上完成的任务，只需几个管道部件。
...以及数码相机和互联网接入，但您可能已经可以使用这两者。
对于光谱仪，您将需要：
一根15英寸长的黑色ABS塑料管，直径2英寸。这些管道是在任何五金店都能找到的常见管道物品，它们通常会在商店里将管道切割成您想要的长度。
管子的橡胶盖，带软管夹。这些可以在五金店的同一部分找到。橡胶帽很容易用Xacto刀或剃须刀片切割。
一个22度2英寸直径的ABS角管接头。在紧要关头，您可以使用45度角，但22是完美的。
直径为2英寸的圆，每毫米线全息衍射光栅。我们在我们的目录中携带这个项目。
写字板或鞋盒背面的一些硬纸板。
一些胶水。
一张8x11英寸的黑色建筑用纸。我们将其卷起并将其插入管中以消除反射。
我们要做的第一件事是在橡胶帽的中心切出一条缝。
我们用几张厚纸把缝撑开。您可以使用从麦片盒中切下的纸板条，但我发现我用来切开缝隙的剃须刀片的纸板盖非常完美。狭缝现在和纸一样宽。更宽的狭缝会让更多的光进入，但会在光谱中产生更宽的线条，从而降低分辨率。您可以尝试间距以获得适合您需要的狭缝。您还可以决定使用更长的管子和更宽的狭缝，或者更短的管子和更窄的狭缝。较长的管子会使脂肪缝看起来更薄。卷起黑色施工纸，使其整齐地贴在管子内侧，然后将其一直滑入。现在将带有狭缝的橡胶帽放在管子的末端。接下来，我们从平板电脑或鞋盒背面的纸板上剪下一个两英寸的圆圈。从内部切出一个圆圈以形成一个环。我们将衍射光栅粘在纸板环上，然后在胶水完全干燥后修剪掉多余的衍射光栅薄膜。接下来，我们将衍射光栅环插入角接头的末端，然后将管子压入。这样可以将其保持在原位，但可以将薄膜移除以进行清洁，并且可以轻松旋转以与狭缝对齐。
将狭缝对准光线并查看角度配件以查看光谱。旋转橡胶帽，直到狭缝和光栅对齐，光谱是一个整齐的矩形，而不是平行四边形。如果这样更方便，您可以旋转光栅。旋转管夹，使螺丝部分垂直于狭缝。这将作为一个支架，通过防止管滚动来保持狭缝垂直。就是这样！我们完成了！使用高分辨率光谱仪您可以照原样使用试管，只需查看光谱即可。在这种模式下，它是一个光谱仪。光谱仪是记录和分析光谱的东西。为此，我们需要相机和互联网。使用相机上的变焦镜头，使光谱尽可能地充满取景器。这将为您提供最高分辨率。相机的像素越多，效果就越好，但便宜的相机也能很好地工作。
避免像上面那样拍一张五颜六色的彩虹照片。为了我们的目的，这个曝光过度了，所有的线条都被抹掉了。
正确曝光的图像会很暗，只有4条或6条来自荧光灯的水银线可见。拍照。事实上，如果您的相机具有这些能力，请使用不同的曝光时间和光圈设置拍摄几张照片。将照片加载到您的计算机上，然后裁剪它们，以便只看到光谱。下面的框有一个表格，可让您将光谱上传到分析程序。如果您只是上传您的光谱照片而不单击任何一个复选框，您将获得如下图所示的光谱图
您可以在图中看到四个峰，对应于汞蒸气光谱中的四个亮线。线条越亮，山峰就越高。但我们可以用我们的光谱仪做更多的事情。如果在光和狭缝的下半部分之间放置一些透明材料或液体的样品，您将获得光谱，其中上半部分是荧光灯，下半部分是相同的光，但通过材料过滤.分析结果显示为两个图表。最上面的图是校准图，与我们刚刚看到的图相同。底部图表是通过样品的光的光谱。在这个特殊的样品中，我没有让荧光灯穿过我的样品（有点透明的绿色塑料），而是让第二个光源（白色LED）穿过样品。这产生了连续光谱，因此汞蒸气的峰不会干扰分析。一点铝箔将校准灯和样品灯分开，将狭缝分成两部分，上半部分和下半部分。它是如何做到的？衍射光栅是一种透明塑料，上面有暗线，间距为1/毫米（2微米）。光波穿过线条之间的空间（我们称这些空间为狭缝，因为它们类似于我们用橡胶帽中的剃须刀片制作的狭缝）。穿过一个狭缝的波与穿过下一个狭缝的波发生干涉，并产生光带和暗带，其中波建设性干涉形成亮带，破坏性干涉形成暗带。光带形成，其中来自一个狭缝和来自下一个狭缝的波都是来自衍射光栅的整数波长。由于这取决于波长，不同的颜色会在不同的地方形成亮带。这样，颜色就变成了我们称之为光谱的彩虹。荧光灯中的汞蒸气不会产生所有颜色。它只产生几种颜色——我们在光谱中看到的亮线，以及相机无法捕捉到的红外线和紫外线中的一些颜色。白光来自涂在玻璃内部的荧光粉，当来自汞蒸气的蓝色和紫外线照射到玻璃内部时，荧光粉会发光。这些荧光粉发出的光不如汞蒸气多，因此我们可以很容易地看到光谱中的亮线，特别是如果我们将相机设置为记录较少的光。计算机程序查看照片中的每一列像素，并将它们相加以获得该颜色的光进入相机的值。然后它为每一列绘制这个值，形成图形。