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回折格子(分光シート)を使って光のスペクトルを見る分光器を作りました

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光の分光特性に興味を持ったので、スペクトルを知ることができる装置を作りたくなりました。

調べてみると、回折格子、スリット、箱の3点があれば分光器を作れることがわかりました。

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回折格子

様々な色の光を分解してくれる透明シートです。私はAliexpressで購入しました。

36x38mm Nano Engraving PET Trasmission Diffraction Grating Ultra Precision 35ED

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スリット

細いスリットをどうやって作ろうか考えた結果、レーザーカッター EtcherLaserPro でカットすることにしました。0.5mmのスリットのデータをイラストレータで作って、SmartSIYsCreatorで読み込みます。

2分程度でカットが完了。

スリットが完成しました。

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組み立て

Amazonの箱に、回折格子とスリットを取り付けるための穴を開けます。

開けた穴に、回折格子とスリットを貼り付けました。

あとは、箱の蓋を閉めてAmazon分光器の完成です。

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いろいろ見てみる

Amazon分光器で、様々な光源を見てみましょう。写真のように回折格子にカメラのレンズを当てて箱の中を覗いてみます。

太陽

晴れた日の太陽を見てみます。

太陽のスペクトルです。真ん中にスリット。その両脇にスペクトルが見えます。紫から茶色まで虹のように見えます。スペクトルがとても広いです。

高演色LED

撮影に利用しているRa+95の高演色のコーン型LEDを見てみましょう。

水色がちょっと弱いかなという感じ。紫もないですね。しかし青から茶色までスペクトルが広がっていることがわかります。さすが高演色性のあるLEDです。太陽のスペクトルに近いことがわかりました。

白色LED電球

普通の白色のLED電球です。

水色が全くありません。赤も弱い感じですね。

5mm 白色LED

普通の白色LEDを見てみましょう。

先ほどのLED電球よりも水色がありません。また青が強く赤が弱いですね。

蛍光灯

蛍光灯の光を見てみます。最近はシーリングライトがLED化されてしまって、蛍光灯は貴重な存在になってしまいました。うちもこの1台だけで、これ以外はダイソーのLED蛍光灯でLEDに改造してしまいました。

蛍光灯のスペクトルはとても特徴的です。青と緑とオレンジと赤の単色の組み合わせで、光が構成されていることがわかります。緑が強いですね。

電球色LED

天井に設置した電球色のLEDライトを見てみましょう。

青がとても弱く、緑から赤のスペクトルがメインになっています。水色も全くありません。黄色がしっかりありますね。

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光源によって全然違いました

いろいろな光源をAmazon分光器で覗いてみましたが、それぞれ違ったスペクトルだということがわかりました。見た目は白なのに、スペクトルは全然違うって面白いことですね。