Este es un espectrógrafo capaz de resolver las líneas D del sodio. Un espectrógrafo difiere de un espectrómetro en que literalmente toma una fotografía de un espectro. El análisis a través de paquetes de software como ImageJ (es gratuito y fácil de encontrar con una búsqueda en Google) permite a los usuarios crear un gráfico de intensidad del instrumento vs. longitud de onda como un espectrómetro.

Este es un diseño que se utilizó en un próximo artículo del American Journal of Physics (que se publicará oficialmente en marzo/abril de 2024). Este diseño requiere específicamente las siguientes piezas adicionales: una rejilla de difracción (utilizamos una rejilla de reflexión Edmunds Optics 32-215 ~ $131), una lente (lente dúplex acromático Thorlabs AC050-0150-A ~ $52) y una cámara web (Logitech

En las imágenes, hay espectros de ejemplo (obtenidos con este dispositivo) e instrucciones de montaje detalladas. A continuación, describiré cómo calibrar el "eje de píxeles" para que las longitudes de onda en un espectro desconocido puedan ser medidas.

Calibrando el eje de píxeles de tu espectrógrafo:
Para calibrar tu eje de píxeles y poder medir las longitudes de onda de fuentes de luz desconocidas, debes comenzar con una fuente de luz conocida. Esta fuente de luz debe tener un espectro discreto que esté bien documentado; es decir, normalmente deberías usar un tubo espectral atómico. Se pueden obtener las longitudes de onda asociadas a las fuentes atómicas yendo al sitio web del Instituto Nacional de Estándares y Tec
Aquí están las longitudes de onda "típicas" que se encuentran en las lámparas fluorescentes.
Longitud de onda (nm) Descripción aproximada del color.
404.656 Mercurio violeta
435.833 Mercurio azul-violeta
487.7 Terbium azul (Tb3+)
542.4 Terbio verde (Tb3+)
546.074 Mercury verde.
~577.7 verde ? (Hg @ 576.960 o Tb3+ @ ~578)
~580.2 verde ? (Hg @ 579.066 o Tb3+ @ ~580)
~587.6 naranja Probablemente Europio (en Eu+3:Y2O3)
~593.4 rojo-anaranjado Probablemente Europio (en Eu+3:Y2O3)
~599.7 rojo Probablemente Europio (en Eu+3:Y2O3)
~611.6 Europio rojo (en Eu+3:Y2O3)
~631.1 rojo Probablemente Europio (en Eu+3:Y2O3)

Ahora apunte su espectrógrafo ensamblado hacia la fuente de luz conocida y ajuste la alineación para maximizar el brillo de su espectro. Si esta es la primera vez que lo ha utilizado, sería prudente hacer pequeños ajustes de la lente de enfoque para agudizar el enfoque. Es decir, retire la tapa del espectrógrafo, sujete la caja principal y gire cuidadosamente la pieza de ajuste de lente1 para optim

Para analizar tu espectro, puedes usar una variedad de herramientas, pero una buena herramienta de código abierto (es decir, GRATIS) es imageJ. Ve aPara obtener más información. Utilice la herramienta de rectángulo de ImageJ (el icono de rectángulo aproximadamente debajo del menú Archivo), para seleccionar la parte de la imagen que desea analizar. Debe seleccionar un rango horizontal desde el extremo izquierdo hasta el extremo derecho, ya que el píxel 0 se define como el píxel en el borde izquierdo. Si no hace esto, el análisis posterior de otras imágenes tend

Para completar tu calibración, ahora debes hacer coincidir las ubicaciones de los píxeles de pico de intensidad con las longitudes de onda conocidas. Si se hace correctamente, un ajuste lineal entre la ubicación del píxel y la longitud de onda debería ser muy preciso (una imagen de dicho gráfico está disponible en las fotos).
Una vez que la calibración esté completa, puedes medir las longitudes de onda de las fuentes de luz desconocidas. Simplemente apunta tu espectrógrafo a la nueva fuente y maximiza el brillo del espectro. El ajuste lineal que encontraste en la calibración aún debería aplicarse a estas nuevas fuentes de luz con las siguientes advertencias:
• Asegúrate de que todos los elementos ópticos estén bien sujetos. Si no es así, considera pegarlos.
• Es vital que el espectrógrafo esté alineado para maximizar el brillo del espectro. Si la fuente de luz es muy brillante hasta el punto de que las líneas espectrales están saturando el detector, no se puede desalinear el dispositivo para reducir los niveles de luz. Utilice una placa de densidad neutra o un par de polarizadores para reducir el nivel de luz, pero aún así ajuste la alineación para maximizar el brillo del