Настоящая работа посвящена исследованиям возможности изготовления простого дифракционного спектроскопа из компакт-диска.
Спектроскоп - это оптический прибор, предназначенный для наблюдения оптических спектров. Для видимой части оптического спектра существуют два наиболее часто применяемых диспергирующих элемента: призма и дифракционная решетка. В данной работе предполагается использовать в качестве дифракционной решетки компакт-диск. Вы, наверное, замечали, что свет, отраженный от поверхности компакт-диска под определенным углом, имеет вид разноцветных полосок. Дело в том, что Информация на диске записывается в виде спиральной дорожки из углублений, выдавленных в поликарбонатной основе. Эти дорожки формируют периодическую структуру. Явление дифракции на этой периодической структуре и приводит к пространственному разложению света по длинам волн.
Вариантов изготовления различных спектроскопов на основе компакт-дисков имеется великое множество. Мы рассмотрим один из них.
Материалы и инструменты
- чёрный маркер или чёрная краска;
- ножницы;
- канцелярский нож;
- коврик для резки (или любое другое приспособление);
- DVD-R диск (чистый или использованный-не важно);
- канцелярский клей;
- плотная бумага или картон;
- двухсторонний скотч.
Дополнительно
- люминесцентная лампа;
- светодиодная лампа;
- web-камера.
Для изготовления простейшего спектроскопа вам понадобится диск, маркируемый как CD R или DVD R. Использование последнего предпочтительнее, поскольку Это заметно упрощает работу. На занятии вы получите В приложении вы найдете чертеж спектроскопа. Его необходимо распечатать на плотной бумаге или картоне. Можно распечатать чертёж на обычной бумаге, и приклеить его к листу картона, или нанести контуры на картон при помощи копировальной бумаги. Далее, эскиз вырезается и сгибается по линиям таким образом, чтобы получилась картонная коробка. На скошенной грани коробки по линиям прорезается прямоугольное отверстие, а с противоположной стороны по линии делается прорезь шириной около 0,5 мм. Внутренняя часть прибора закрашивается черным маркером, черной краской или оклеивается черной бумагой. Для разрезания диска вам понадобятся крепкие канцелярские ножницы или ножницы по металлу (при наличии). Для склеивания коробки подойдет клей или двухсторонний скотч. Двухсторонний скотч пригодится и для крепежа дифракционной решетки. В качестве объекта отладки и первого исследования очень хорошо подойдет люминесцентная ртутная лампа. Если у вас дома найдется энергосберегающая лампочка, вкрутите её в светильник рядом со своим рабочим местом (например, в люстру или настольную лампу). Строго соблюдайте при этом технику электробезопасности. Для наблюдения спектра хорошо подойдет камера мобильного телефона или цифрового фотоаппарата. Следующими объектами исследования могут стать лампа накаливания и светодиодная лампа. Так же, вам может понадобиться обычный односторонний скотч для очистки поверхности CD R от фольги. Для прорезания оптической щели удобно использовать канцелярский нож и металлическую линейку.