C'est un spectrographe capable de résoudre les lignes D du sodium. Un spectrographe diffère d'un spectromètre en ce qu'il prend littéralement une photo d'un spectre. L'analyse à l'aide de logiciels tels qu'ImageJ (c'est gratuit et facilement trouvable avec une recherche Google) permet aux utilisateurs de créer un graphique d'intensité de l'instrument en fonction de la longueur d'onde, comme un spectromètre.

Ce est un design qui a été utilisé dans un article à venir de l'American Journal of Physics (qui sera officiellement publié vers mars/avril 2024). Ce design nécessite spécifiquement les pièces supplémentaires suivantes : un réseau de diffraction (nous avons utilisé un réseau de réflexion Edmunds Optics 32-215 ~ 131 $), une lentille (lentille achromatique double Thorlabs AC050-0150-A ~ 52 $), et une webcam (Logite

Dans les images, il y a des exemples de spectres (obtenus avec cet appareil) et des instructions d'assemblage détaillées. Ci-dessous, je vais décrire comment calibrer l'« axe des pixels » afin que les longueurs d'onde d'un spectre inconnu puissent être mesurées.

Calibrer l'axe des pixels de votre spectrographe :
Pour calibrer votre axe de pixels afin de pouvoir mesurer les longueurs d'onde de sources de lumière inconnues, vous devriez commencer par une source de lumière connue. Cette source de lumière devrait avoir un spectre discret bien documenté ; c'est-à-dire que vous devriez généralement utiliser un tube spectral atomique. On peut obtenir les longueurs d'onde associées aux sources atomiques en allant sur le site du National Institute of Standards and Technology (NIST) ; essayez une recherche Google en
Voici les longueurs d'onde "typiques" que l'on trouve dans les lampes fluorescentes.
Longueur d'onde (nm) Description approximative de la couleur
404.656 Mercure violet.
435.833 Mercure bleu-violet.
487,7 de terbium bleu (Tb3+)
542.4 de terbium vert (Tb3+)
546 074 Mercury verts.
~577,7 vert ? (Hg @ 576,960 ou Tb3+ @ ~578)
~580,2 verts ? (Hg @ 579,066 ou Tb3+ @ ~580)
~587,6 orange Probablement de l'europium (dans Eu+3 : Y2O3)
~593.4 rouge-orange Probablement de l'europium (dans Eu+3 : Y2O3)
~599,7 rouge. Probablement de l'europium (dans Eu+3 : Y2O3).
~611,6 europium rouge (dans Eu+3 : Y2O3)
~631.1 rouge Probablement de l'europium (dans Eu+3 : Y2O3)

Maintenant, dirigez votre spectrographe assemblé vers la source de lumière connue et ajustez l'alignement pour maximiser la luminosité de votre spectre. Si c'est la première fois que vous l'utilisez, il serait judicieux de faire de petits ajustements de la lentille de focalisation pour affiner la mise au point. C'est-à-dire, enlevez le couvercle du spectrographe, pincez la boîte principale et tournez soigneusement la pièce lens

Pour analyser votre spectre, vous pouvez utiliser divers outils, mais un bon outil open source (c'est-à-dire GRATUIT) est imageJ. Allez surhttps://imagej.net/ij/Pour plus d'informations. Utilisez l'outil de rectangle d'ImageJ (l'icône de rectangle située environ sous le menu Fichier), pour sélectionner la partie de l'image que vous souhaitez analyser. Vous devez sélectionner une plage horizontale allant de l'extrême gauche à l'extrême droite, car le pixel 0 est défini comme le pixel situé sur le bord gauche. Si vous ne le faites pas, l'analyse ultérieure d'autres images aura un emplacement

Pour compléter votre calibration, vous devez maintenant faire correspondre les emplacements des pixels de pointe d'intensité avec les longueurs d'onde connues. Si c'est fait correctement, un ajustement linéaire entre l'emplacement des pixels et la longueur d'onde devrait être très précis (une image d'un tel graphique est disponible dans les photos).
Une fois l'étalonnage terminé, vous pouvez mesurer les longueurs d'onde de sources de lumière inconnues. Il suffit de pointer votre spectrographe vers la nouvelle source et de maximiser la luminosité du spectre. L'ajustement linéaire que vous avez trouvé lors de l'étalonnage devrait toujours s'appliquer à ces nouvelles sources de lumière, avec les mises en garde suivantes :
• Assurez-vous que tous les éléments optiques sont bien fixés. Sinon, envisagez de les coller.
• Il est essentiel que le spectrographe soit aligné pour maximiser la luminosité du spectre. Si la source de lumière est très brillante au point que les raies spectrales saturent le détecteur, vous ne pouvez pas mal aligner l'appareil pour réduire les niveaux de lumière. Utilisez plutôt une plaque de densité neutre ou une paire de polariseurs pour réduire le niveau de lumière, tout en ajustant toujours l'alignement pour maximiser la luminosité du spect