2022年5月26日

科學玩具-光學-蝸牛分光器

這一組反射型分光器是來自日本的設計,在網站上有許多尺寸、規格大小不同的版型無償供人下載。裡面所使用的反射光線的物件是光碟片,2010年以前是使用CD,後來可燒錄的DVD或是大量壓片的DVD也都試用過了,不難觀察到DVD的分光效果會比CD來得好。

如果使用磅數夠的紙張,依照說明和摺痕製作出來的效果還挺不錯的
貼上雙眼就像隻蝸牛一樣,所以我稱其為蝸牛分光器

 
讓欲被觀察的光通過狹縫,形成線光源後再照在光碟的反光面上
紙質厚才不透光,且觀景窗口內側要塗黑,避免外界光線干擾觀察

 
白熾燈泡內部使用鎢絲造成電流熱效應,進而讓鎢絲發光
所產生的是連續光譜

 
日光燈管是利用通以電流的水銀蒸氣而產生紫外光
當紫外光被塗佈在燈管內面的螢光物質吸收後,便會能量躍遷出可見光
所觀察到的是不連續的線性光譜

光碟片上的彩虹是因為產生了繞射的現象,混色而成的色光(白色)經由光碟片上的細微溝槽分光後,便是所看到的彩虹。溝槽的密度越高,就能把色光分得越開,也就是分光效果越好,因此才說DVD會是較佳的素材選擇。

再者,不同波長的色光的繞射角不同,才能讓各種色光分散開來,像是波長較長的紅光的繞射角較藍光大,因此所形成的彩虹外側是紅光,而藍光則是在內側。

另外,不同的光源形成不同的光譜,可以透過蝸牛分光器(簡易的反射式光譜儀)觀察身邊的光源(交通號誌LED、照明用鈉燈、鹵素燈、日光燈、燭火或打火機等等),會有不一樣的發現哦!