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自製光譜儀
天文學家從未登陸過月球之外的任何星球,更不用說是到任何一顆炙熱的恆星上採集樣品了。為何天文學家能告訴我們太陽的組成成分以及各種成分的比例呢?天文學家又如何知道星體的移動速度呢?

所有的答案都在星光中,這也就是為什麼有越來越多的大望遠鏡。當然,純粹盯著星光是看不出星星的成分的,如果能將星光解剖開來,也就是讓星光透過三稜鏡分光而形成光譜,就可以窺得其中奧秘。這樣的裝置,就稱為光譜儀。
原理
資訊時代中,光碟片是不可或缺的產品,讀寫面的七彩光芒是否也曾吸引著你的目光?這些顏色和光線透過三稜鏡所產生的光譜很類似,卻又有些不一樣。
因為光碟片上的光來自於四面八方,我們所看到的,是各方向的光所產生的光譜混合在一起的結果,所以跟單一光源透過三稜鏡後所產生的光譜不太相同。
知道原因以後,一切就簡單了。
只要我們能限制光線僅從某方向過來,就可得到與三稜鏡相近的光譜,這也就是一個便宜又好用的光譜儀囉。

成品

將一小塊光碟片放在不透光的長紙筒中,並且限制光線從上方的細縫進入,從紙筒下前方的開口處就可以看到光譜了。根據這樣的成品,你可以設計、改良自己的光譜儀。如果不知道該怎麼著手的,就請繼續看下去吧
材料與工具
光碟片一張(原版光碟片最佳,白金燒錄片次之)
美工刀
壓克力刀(有的話切割起來比較省力)
雙面膠
不透明膠帶(電火布)
尺
不透光的長方體紙筒(外表附上一層金屬的遮光效果最佳)
1.從光碟片上割下一塊比長方體還寬一些的光碟片
1-1在光碟片上畫下欲切割的大小

[size=-1]1-3多次切割同一條線,直到光碟片被切斷。
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[size=-1]1-4快切斷時請特別小心,千萬要保持美工到的銳利度,才不會讓後方的反射層脫落。如果使用壓克力刀切割,在快切斷時也請換成銳利的美工刀,以保持反射層的完整。
[size=-1]2.將紙盒上方三面紙張切短,並在最長的一張紙上切出一條細細的狹縫。這條狹縫越細,效果越佳。並用雙面交將紙盒上方黏緊。
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3.[size=-1]對向光源,檢查是否有漏光現象發生。如有角落漏光,再用黑色不透明膠帶將漏光部分黏好。
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[size=-1]4.在紙盒子兩側分別割出與底面呈45度角的割痕,並在紙盒前方割出可供眼睛觀看的方孔。
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[size=-1]5.將切割下來的光碟片從紙盒的一側穿至另一側,並使得反射面向著眼睛窺孔
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[size=-1]6.將紙盒下方封好,不要漏光即完成。
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使用方法
[size=-1]將製作好的光譜儀上方對準光源,即可從窺孔看見此光源的光譜。如果你對向日光燈,則應該會看到類似下圖左上方的光譜。

各種光譜
[size=-1]以下是幾種日常生活中常見光源的光譜: [size=-1]1.日光燈
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[size=-1]2.PL燈管
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[size=-1]3.白熱燈泡

4.[size=-1]太陽
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[size=-1]註一:如果學生活動的地點沒有這些光源,教師可以利用電線與燈泡座將這些光源帶到教室供學生觀察。
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[size=-1]註二:因為此裝置沒有經過安全減光,觀測太陽光譜時,應注意避免直接觀察,對向天空中較亮的部分即可,以避免眼睛受傷。
應用
[size=-1][size=-1]1.利用簡易的光譜儀可以看出各種不同光源的發光原理是否相同。例如:從光譜可以明顯看出日光燈管與省電燈泡的發光原理其實是相同的,而白熱燈泡則是利用高熱發光的原理(因為它的光譜沒有特別亮的譜線,這種光譜稱為連續光譜)。
[size=-1]2.配合都卜勒效應,觀察移動物體的譜線與靜止時的位置移動量,即可推算出此物體的徑向(視線方向)移動速度。天文學家就是利用光譜與都卜勒效應算出星體是在接近我們,還是遠離我們,而速度又是多快。
[size=-1]3.每個元素都有自己專屬的譜線(光譜中特別亮或是特別暗的線)位置。從星體的譜線位置,對照實驗室所做出來的光譜,天文學家就知道星球表面附近存在的元素或是分子、離子等等是哪些,從這些譜線的強度還可以算出各種成分的含量。含量越多,譜線就會越暗或是越亮。