Hallo,
in unserem Cafe-Bereich haben sicher einige von euch die Entwicklungsgeschichte meines simplen und mit wenig Kosten verbundenen Spektrometers verfolgt. Da dieser Bereich aber unseren Besuchern nicht offen steht, möchte ich hier einen kleinen Überblick von dem bisherigen Stand meiner Arbeit geben, und vielleicht andere damit ermutigen es mir gleich zu tun.
Auch wenn dieser Spektrometer vielleicht keine strengen wissenschaftlichen Kriterien erfüllt, kann er doch nützlich sein.
Zuerst einmal zeige ich euch das Innenleben meiner Konstruktion, die für eine Canon 1000d mit dem Kit-Objektiv, welches bei 55mm Brennweite verwendet wird, ausgelegt ist und aus 8mm Buchensperrholz gefertigt wurde.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/136665_34704263.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/IMG_3259_zpsa1b3ae01.jpg.html)
Links, auf dem ersten Brett, ist ein Spalt aus 2 Rasierklingen, die in einen Abstand zueinander von 1/10mm mit einem Alleskleber aufgeklebt wurden. Durch diesen Spalt fällt das Licht der zu beobachteten Lichtquelle auf ein Gitter mit 1000Linien/mm, wo es in sein Spektrum zerlegt und zur Kamera gelenkt wird. Damit es zu keinen Spiegelungen kommt, wurde das Innenleben mit schwarzer Plakatfarbe angemalt, welche ein wunderbar mattes Schwarz ergibt.
Hier mit Kamera
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/136665_8989331.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/cfc33d44-f106-4c4a-9cc7-997008eb40be_zps4a51c6a5.jpg.html)
Diese ist so positioniert, dass ein ungehindertes fokussieren möglich ist, ohne das es zu Kollisionen mit dem Objektiv kommt.
Und mit geschlossenen Deckel
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/136665_64169819.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/IMG_3263_zps2fbdb8a6.jpg.html)
Die drei Schrauben mit Flügelmuttern dienen zur Aufnahme einer Halterung für einen Lichtleiter, oder eines Mattglases und in der Leiste seitlich ist ein Mutter eingepresst, wodurch der Spektrometer auf ein Fotostativ montiert werden kann.
So sieht das Spektrum einer Halogenlampe
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/136665_25473097.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Halogen_zpsbbc67f70.jpg.html)
und das einer Energiesparlampe damit aus, wenn es von einen Blatt Papier reflektiert wurde.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/136665_2980497.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Sparlampe_zps7d6eef73.jpg.html)
Beide Bilder sind für das Forum nur verkleinert worden, sonst nichts.
Da ich leider keine kostenlose Software fand, mit der sich meine Bilder auch ausgewertet lassen, musste auch da gebastelt, und erst ein Programm geschrieben werden. Keine leichte Aufgabe für jemanden der A nicht besonders programmieren kann, B nicht viel Ahnung von Spektrometer-Software hat. Bis jetzt beherrscht sie zwar nur die Grundfunktion um Spektren zu vermessen, aber das wird sich hoffentlich noch ändern. Am Beispiel des Bildes von der Sparlampe sieht das dann so aus.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/136665_43169548.jpg)
Jetzt zu der Anwendung in der Mikroskopie, schließlich ist dies ein Mikroskopie-Forum und dazu möchte ich 2 einfache Beispiele nennen. Erstens das vermessen von Filtern, wie etwa meine, welche ich gebraucht gekauft hatte und aus dem Fotobereich stammen, oder um vorhandene wieder richtig einordnen zu können, falls sie durcheinander geraten sind. Das zweite Beispiel hat direkt mit dem Mikroskop zu tun und möchte ich wieder anhand eines Fotos demonstrieren.
P680 Fluoreszenz von Chlorophyll
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/136665_53769430.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Spektrum203_zps8510287a.jpg.html)
Für diese Aufnahme wurde der Spektrometer direkt über dem Mikroskop angebracht und zeigt das Spektrum eines Blattes, welches mit einem 405nm 409nm Laser beleuchtet wurde.
Im Moment arbeite ich noch an einem Projekt, welches die Darstellung in jedem gewünschten Nanometerbereich eines mikroskopierten Objekts erlaubt, doch dies möchte ich in einen separaten Thread näher erläutern.
Fast am Ende noch ein paar Links wo ihr die nötigen Grundlagen und Materialen für euren eigenen Spektrometer her bekommt.
Austromedia-Verlag, die Gitterfolie
http://astromedia.eu/Material-fuer-Selbermacher/OPTI-Media-Filterfolien:::10_14.html
Meine bescheidene Seite, dort könnt ihr unter Downloads das Programm downloaden
http://www.mikroskopie-konserve.at/
Lehrer-Online, die Seite die mir als Inspiration für mein Projekt gedient hat und viele weitere Informationen bietet, welche den Rahmen dieses Beitrags sprengen würde.
http://www.lehrer-online.de/eigenbau-spektrometer-mit-digicam.php?sid=84457079382136722238307610761610
Ganz zum Schluss, mir aber am wichtigsten, möchte ich mich noch bei Stefan_O bedanken, der mir auf jede noch so dumme Fragen immer eine Antwort gegeben hat, und mir eine unglaubliche Hilfe war.
Diese Geduld gehört erwähnt, herzlichen Dank !
Viele Grüße,
Johannes
Hallo,
zum Frühstuck wurde die Auflösung noch deutlich unter 1nm gedrückt und langsam zahlen sich die Nachkommastellen im Programm aus. ;D
Osram ST111
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/136674_43311876.jpg)
Detail
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/136674_59035560.jpg)
Wer möchte kann meine Ergebnisse mit denen eines professionellen Gerätes vergleichen.
http://www.ursusmajor.ch/downloads/kalibration-mit-glimmstartern-v1.1.pdf
Viele Grüße,
Johannes
Hallo,
für alle die nicht so gut im Umgang mit Sperrholz sind, habe ich eine Version aus dicken schwarzen Papier entwickelt. Es sind bald Ferien, vielleicht ein Bastelprojekt mit den Kindern oder Enkeln an einen verregneten Tag?
Materialliste:
Canon Objektiv EF-S 18-55mm, bei anderen Objektiven, oder gar anderen Kameras müssten die Masse angepasst und durch ausprobieren ermittelt werden, dazu muss auf die Entfernung von Eintrittspupille zu Spalt dieser scharf abgebildet werden können.
Gitterfolie 1000 Linien/mm : http://astromedia.eu/Material-fuer-Selbermacher/OPTI-Media-Filterfolien/Das-Durchlicht-Beugungsgitter::236.html?XTCsid=c4tng201q90l0kqf5oee78fuj1
schwarzes Papier DIN A1, 0,35mm dick
2 Rasierklingen
Alleskleber
Geodreieck
Bleistift
Stanleymesser
Schere
Gummihandschuhe, niemals das Gitter ohne angreifen !! Man sieht sofort jeden Fingerabdruck.
Die Einzelteile:
Korpus Teil1
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/149545_15214593.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Origami%20Spektrometer/IMG_3361_zps0cdecc13.jpg.html)
Korpus Teil2:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/149545_26069057.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Origami%20Spektrometer/IMG_3360_zps78cf6fa4.jpg.html)
Deckel vorne mit Ausschnitt für den späteren Spalt:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/149545_25031025.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Origami%20Spektrometer/IMG_3357_zpsc8f675cd.jpg.html)
Blende:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/149545_53732720.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Origami%20Spektrometer/IMG_3358_zpsf1711206.jpg.html)
Halterung für die Gitterfolie
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/149545_41953590.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Origami%20Spektrometer/IMG_3359_zpsa2379408.jpg.html)
3 Standfüße:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/149545_8778993.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Origami%20Spektrometer/IMG_3366_zpsc69c82ea.jpg.html)
Die Biegekanten müssen leicht mit den Stanleymesser eingeritzt werden !!
Der Zusammenbau:
Korpus Teil1, Teil 2, Blende und Gitterhalter
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/149545_56387295.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Origami%20Spektrometer/IMG_3362_zps59f41939.jpg.html)
Die Blende kommt ca. mittig in den Korpus Teil 2 eingeklebt, sodass der Schlitz senkrecht ausgerichtet ist. Die Gitterhalterung wird nochmals um 10° gedreht und 1cm tief ebenfalls in den Korpus Teil 2 geklebt, vor dem Zusammenbau anzeichnen!!
Die Gitterfolie aufkleben:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/149545_5955146.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Origami%20Spektrometer/IMG_3363_zps2923fe0d.jpg.html)
Dabei ist auf die Ausrichtung des Gitters zu achten, gegen das Licht gehalten muss schon ein waagrecht orientiertes Spektrum zu sehen sein, dies vor dem Aufkleben überprüfen.
Der Spalt:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/149545_19013833.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Origami%20Spektrometer/IMG_3365_zpsac473522.jpg.html)
Zuerst eine Rasierklinge mittig aufkleben, und erst nach Trocknung folgt die 2te in 0.2mm Entfernung, ansonsten verrutscht die Erste leicht und man hat Schwierigkeiten bei der parallelen Ausrichtung. Stemi !!
Fast fertig:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/149545_32423186.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Origami%20Spektrometer/IMG_3364_zps1581bd88.jpg.html)
Die Korpuse werden so zusammengeklebt, das die Klebelaschen des jeweils anderen in den anderen greifen, dazu müssen sie aber vorher noch leicht an den Ecken beschnitten werden. Der Spalt kommt senkrecht aufgeklebt.
Geschafft, nur noch die Füße:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/149545_58807202.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Origami%20Spektrometer/IMG_3367_zpsed156ec5.jpg.html)
Werden so gefaltet und an die Unterseite geklebt:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/149545_28382830.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Origami%20Spektrometer/IMG_3368_zpsaec60503.jpg.html)
Die Füße überbrücken die Distanz von Kameraunterseite und Objektiv, weshalb eines davon auch unterhalb der dicksten Stelle der späteren Position des Objektives geklebt sein muss, ansonsten kippt die Kamera nach vorne und das Spektrum wird nicht korrekt abgebildet.
Der Einsatz:
Hier bei der Kalibrierung mit einer Kaltlichtkathodenlampe:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/149545_43531752.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Origami%20Spektrometer/IMG_3371_zps3f313793.jpg.html)
Die Füße würden wohl etwas zu steil gefaltet aufgeklebt, und ich musste 2 Papierstreifen unter die Kamera beilegen um das Spektrum mittig ins Bild zu bekommen.
Das Bild:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/149545_62100.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Origami%20Spektrometer/kalklein_zps1e97860c.jpg.html)
Kalibriert und ausgewertet mit meiner Software sieht es dann so aus:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/149545_2297705.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Origami%20Spektrometer/Spektrumkalklein_zpsdd5a5995.jpg.html)
Nimmt man nun eine Halogenlame, kann man zum Beispiel recht einfach einen Rotfilter aus der Fotografie, der nur vor dem Spalt gehalten wird, vermessen:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/149545_17906250.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Origami%20Spektrometer/Spektrumrot_zps6ec75931.jpg.html)
Mithilfe von Spekwin und den csv.Dateien meines Programms, geht auch ein direkter Vergleich:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/149545_58551492.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Origami%20Spektrometer/Vergleich_zpsb7081de7.jpg.html)
Ich wünsche frohes Basteln. :D
Viele Grüße,
Johannes
Hallo Johannes,
tolles Projekt, habe ich damals schon im Cafe verfolgt.
Danke für die kompakte Zusammenfassung.
Was ich mich gerade frage, wie hast du die Intensitätsverteilung kalibriert?
Die spektrale Empfindlichkeit eines Kamerasensors ist ja nicht linear sondern an das menschliche Auge angepasst (RGGB - Bayer Maske) und wer weiß was die Kamerasoftware noch dazu dichtet.
Für die messtechnische Auswertung von z.b. Filtern müsste doch die Intensität zumindest über den sichtbaren Bereich linear sein.
Viele Grüße
Ingo
Hallo Ingo,
da sprichst du einen der Schwachpunkte dieses Spektrometers an. Ein wenig wird es zwar besser wenn man den Bildstil bei der EOS von Standard auf Neutral stellt, aber das gelbe vom Ei ist es auch dann nicht. Eine Lösung könnte eventuell der Picture Style Editor bieten, um ein speziell angepassten Bildstil zu basteln, eines Tages vielleicht.... Wer es gleich besser will, müsste eine monochrome CCD-Kamera verwenden, die hätte dann auch den Vorteil, einen breiteren Bereich des Spektrums erfassen zu können, vor allem wenn der IR-Filter entfernt wird.
Für den Laboreinsatz ist es auch nicht wirklich gedacht. ;)
Viele Grüße,
Johannes
Hallo Johannes,
hmm, hmm, also eine monochrome Kamera nützt da auch nicht viel, die hat auch keinen linearen Verlauf, allerdings besteht ne Chance für so einen Chip ein Datenblatt mit Kennlinie zu bekommen.
Aber wozu teure Hardware kaufen wenn man doch Software hat (damit liegt man ja mittleiweile voll im Trend). Wie wäre es in deine Software eine Kalibrierfunktion einzubauen und dann das Spektrometer mit einer Strahlungsquelle mit bekanntem kontinuierlichem Spektrum abzugleichen (Glühlampe, Halogenlampe, Sonne) und die Kamerakennlinie glattzubügeln?
Sicherlich wird man dann immer noch nicht an ein Laborspektrometer rankommen, aber ich glaube wenn man ne Kamera und ein paar Holzreste schon hat, dürfte das teuerste an deinem die Versandkosten für die Gitterfolie sein. Ich denke dann könnte man sogar schon brauchbare Filterkennlinien damit aufnehmen.
Viele Grüße
Ingo
Ich seh grad, wenn du es schaffst deine csv Daten nach fak zu wandeln, kann das Spekwin schon.
http://www.effemm2.de/spekwin/spekwin_man_spek.html#korr
Hallo Zusammen,
Spekwin braucht es da nicht zu. Das "einfachste" wäre es, eine neue Halogenlampe mit bekannter Temperatur zu nehmen (je höher desto besser), das gemessene Spektrum mit dem Schwarzkörper-Spektrum gleicher Temperatur zu fitten und dann alle Intensitätswerte mit dem Differenzspektrum (edit: nicht Differenz, sondern Verhältnis) zu korrigieren, analog zur Wellenlängenkalibrierung. Ist zwar nicht ganz perfekt, die kamerabedingte grauenhafte Gelb-Schwäche wäre dann aber beseitigt (man sollte meinen, die Kamera-Software erledigt das). Wenn die Korrekturkurve einaml bekannt ist, sind das max zwei Zeilen in der Software.
Bei einer monochromen CCD gilt das gleiche Prozedere, da die Quanteneffizienz des Sensors wellenlängenabhängig ist. Der Einfluss ist ziemlich hoch, bei meinem Sony ICX694ALG Sensor liegt die rel. Empfindlichkeit bei 400 nm auf 60%, bei 800 nm auf 45 %, Peak bei ca. 550 nm. Dazu kommt noch der Einfluss diverser Optiken im Strahlengang, die Sensorkurve allein tut es nicht. Zusammengefasst läuft das dann unter "Instrumental response", deren Messung Anlass zu unzähligen Diskussionen ist.
Kann die Kamera im RAW Format speichern? Es gibt in der Astro-Spektrometrie diverse Programme, die RAW in Schwarz-weiss umwandeln, ohne das seltsame Korrekturen seitens der Kamerasoftware gemacht werden. Das gibt sicher eine bessere Ausgangslage für Kalibrierungen als das umgerechnetete Bild.
Gruss,
Stefan
Hallo -
den preiswerten Apparat von Johannes finde ich bereits ohne Eichung sehr nützlich. Oft hat man Filter in seinem Besitz, die anscheinend die gleiche Farbe besitzen - aber was können sie tatsächlich? Sind es Bandfilter? Schmal- oder breitbandig? Lang- oder Kurzpassfilter? Stimmt die Filterkombination in dem gebraucht erworbenen Reflektorschieber noch mit dem Etikett überein?
All das lässt sich auch ohne genaue Kenntnis von Intensitätsverläufen feststellen. Natürlich kann man dazu ein kleines Taschenspektroskop benutzen, aber aus eigener Erfahrung weiß ich, dass das eine fummelige Angelegenheit ist und ein richtiges Spektroskop ist sehr teuer.
Auf jeden Fall bin ich sehr gespannt auf die weitere Entwicklung!
Viele Grüße
Rolf
Hallo,
ich möchte noch eine Kleinigkeit nachtragen die bis jetzt fehlte und selbst viele kleine Taschenspektrometer besitzen, eine Skala.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/160051_52019408.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/Scala_zpsbb5b31ff.jpg.html)
Dieses Bild kann einfach in Canon Utility eingefügt, auch teiltransparent angezeigt und skaliert werden.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/160051_45669908.jpg) (http://s1116.photobucket.com/user/Googol1972/media/NeueBitmap2_zps58b2d62a.jpg.html)
Der Vorteil ist, dass für einfache Aufgaben nicht erst ein Bild geschossen und dies mit (m)einer Software ausgewertet werden muss.
Viele Grüße,
Johannes
Hallo,
ich habe den Beitrag leider heute erst gesehen und muss sagen: ich bin begeistert.
Ich würde das gerne mit meiner Nikon D3300 nachbauen (sollte ja gehen wenn ich ein paar Maße anpasse).
Dazu habe ich aber noch eine Frage:
Was ist denn mit dieser Art von Spektrometer alles möglich? Kann ich damit beispielsweise Wasserproben untersuchen, indem ich das Wasser in Küvetten vor den Spalt stelle und beispielsweise eine 60W-Glühbirne als Lichtquelle nehme?
Kann ich damit Verunreinigungen im Wasser feststellen, oder auch Zuckerwasser, normales Wasser und Salzwasser unterscheiden? Oder kann ich damit nur einen Unterschied zwischen klarem Wasser und beispielsweise Cola oder Tee feststellen? ;D
Im Voraus schon mal vielen Dank, falls mir jemand in diesem alten Thread noch antwortet...
Auch hallo,
ZitatKann ich damit Verunreinigungen im Wasser feststellen, oder auch Zuckerwasser, normales Wasser und Salzwasser unterscheiden
Kannst du nicht! Aber du kannst dich vorstellen in der Rubrik "Mikroskopiker im Netz"! Dann wirst du als "Neuer" bejubelt und willkommen geheißen und viele schlaue Kollegen werden deine Fragen gerne beantworten. :)
Zitat von: Klaus Herrmann in Februar 03, 2016, 14:49:17 NACHMITTAGS
Auch hallo,
ZitatKann ich damit Verunreinigungen im Wasser feststellen, oder auch Zuckerwasser, normales Wasser und Salzwasser unterscheiden
Kannst du nicht! Aber du kannst dich vorstellen in der Rubrik "Mikroskopiker im Netz"! Dann wirst du als "Neuer" bejubelt und willkommen geheißen und viele schlaue Kollegen werden deine Fragen gerne beantworten. :)
Danke für deine Antwort! Ja ich werde mich später mal vorstellen wenn ich wieder zuhause bin.
Ich hätte jetzt aber gedacht, dass das Salzwasser beispielsweise das Licht "anders" absorbiert als das Leitungswasser und ich dies in den Spektren (vor allem mit dem Programm) erkennen kann...?
Ist so ein Nachweis denn überhaupt mit einfachen Mitteln (zeitlich und finanziell) möglich?
Hat jemand eine Erklärung warum dies nicht möglich ist?
ZitatHat jemand eine Erklärung warum dies nicht möglich ist?
Ja! :D
ZitatJa ich werde mich später mal vorstellen wenn ich wieder zuhause bin.
und ich weiß noch was: du bist inzwischen immer noch nicht zuhause gewesen! ;)
Zitat von: Klaus Herrmann in Februar 05, 2016, 10:23:29 VORMITTAG
ZitatHat jemand eine Erklärung warum dies nicht möglich ist?
Ja! :D
ZitatJa ich werde mich später mal vorstellen wenn ich wieder zuhause bin.
und ich weiß noch was: du bist inzwischen immer noch nicht zuhause gewesen! ;)
Hab's eben mal nachgeholt, hatte ne lange Woche...
Würde aber echt gerne wissen warum das nicht möglich ist? Oder gibt es sonst eine Möglichkeit relativ schnell und günstig, ohne viel Aufwand und mit einfachen Materialien solch ein Spektrometer zu bauen?
Hallo Jannik,
habe deine sehr ausführliche Vorstellung gelesen, deshalb kenne ich jetzt auch deinen Vornamen ;D Wenn es nicht geheim ist, dann sag doch in welchem Fach du studiert hast - ist ja schon ein Unterschied ob Anglistik oder Chemotechnik.
Wenn du deine Beiträge mit deinem Vornamen unterschreibst, dann kann man dich auch höflich, wie wir hier sind, damit ansprechen!
Deine noch nicht aufgeklärte Frage (woran das wohl liegt?) Ist einfach zu beantworten: Das schöne Spektrometer von Johannes ist ein Visuelles Spektrometer. Es wird nur das visuelle Spektrum dargestellt. Um eine Veränderung in diesem Bereich zu detektieren muss das Licht durch Wechselwirkung in bestimmten Wellenlängenbereichen geschwächt worden sein. Dann fehlt an der Stelle was.(Absorptionsspektrum) Wenn das Licht einer Leuchtstoffröhre spektroskopiert wird dann sieht man spezifische Emissionsbanden, der Rest ist dunkel. (Emissionsspektrum)
Wasser ist klar durchsichtig, da wird nichts im sichtbaren Bereich absorbiert. Eine Kochsalzlösung ist ebenso wie eine Zuckerlösung klar durchsichtig. Das Vis-Spektrum des durchstrahlenden Lichts ist unverändert. Da hilft deine Zunge als Detektor! ;)
Wenn du Spurenanalytik im Trinkwasser betreiben willst kommst du mit einfachen Bastellösungen nicht hin!
Zitat von: Klaus Herrmann in Februar 11, 2016, 13:17:22 NACHMITTAGS
Hallo Jannik,
habe deine sehr ausführliche Vorstellung gelesen, deshalb kenne ich jetzt auch deinen Vornamen ;D Wenn es nicht geheim ist, dann sag doch in welchem Fach du studiert hast - ist ja schon ein Unterschied ob Anglistik oder Chemotechnik.
Wenn du deine Beiträge mit deinem Vornamen unterschreibst, dann kann man dich auch höflich, wie wir hier sind, damit ansprechen!
Deine noch nicht aufgeklärte Frage (woran das wohl liegt?) Ist einfach zu beantworten: Das schöne Spektrometer von Johannes ist ein Visuelles Spektrometer. Es wird nur das visuelle Spektrum dargestellt. Um eine Veränderung in diesem Bereich zu detektieren muss das Licht durch Wechselwirkung in bestimmten Wellenlängenbereichen geschwächt worden sein. Dann fehlt an der Stelle was.(Absorptionsspektrum) Wenn das Licht einer Leuchtstoffröhre spektroskopiert wird dann sieht man spezifische Emissionsbanden, der Rest ist dunkel. (Emissionsspektrum)
Wasser ist klar durchsichtig, da wird nichts im sichtbaren Bereich absorbiert. Eine Kochsalzlösung ist ebenso wie eine Zuckerlösung klar durchsichtig. Das Vis-Spektrum des durchstrahlenden Lichts ist unverändert. Da hilft deine Zunge als Detektor! ;)
Wenn du Spurenanalytik im Trinkwasser betreiben willst kommst du mit einfachen Bastellösungen nicht hin!
Vielen Dank für deine ausführliche Antwort! Das hatte ich mir auch gedacht, allerdings habe ich bei "spectralworkbench" folgendes entdeckt:
https://spectralworkbench.org/sets/1425
Leider sind da keine Angaben zum Versuchsaufbau, allerdings unterscheiden sich die Spektren ja schon deutlich voneinander und es ist auch nur Salzwasser. Und von der Wellenlänge her liegt es ja auch im sichtbaren Bereich ;)
Gibt es da eine Erklärung dafür?
Ich werde es die Tage einfach mal ausprobieren, falls ich dazu komme.
Achso, ich studiere Prozess-Verfahrenstechnik ;)
Schöne Grüße
Jannik
Hallo Jannik,
das Spektrum einer gesättigten NaCl-Lösung (20%) ist aber praktisch identisch mit dem von reinem Wasser. Wie macht man bitte eine 80%ige Lösung?
Zitat von: Klaus Herrmann in Februar 14, 2016, 23:15:10 NACHMITTAGS
Hallo Jannik,
das Spektrum einer gesättigten NaCl-Lösung (20%) ist aber praktisch identisch mit dem von reinem Wasser. Wie macht man bitte eine 80%ige Lösung?
Hallo Klaus,
ich denke er bezieht sich bei den Prozentangaben auf eine gesättigte Lösung?
Also eine zu 80% gesättigte Lösung? Ich schreibe ihn am Besten mal an.
Hallo -
meiner Erinnerung nach ist die Löslichkeit von NaCl in Wasser um einiges höher als 20 %. Allerdings keinesfalls 80%.
Was mich an diesen Kurven aber ziemlich stört, ist der relativ kleine Unterschied zwischen 40% und 60% gegenüber dem relativ großen zwischen 60% und 80% - was immer diese Prozentangaben bedeuten mögen.
Viele Grüße
Rolf
Bei Zimmertemperatur ist 5 M noch löslich
Claus
Hallo zusammen,
ich muss mich korrigieren: 35g/100ml Wasser für die gesättigte Lösung. Meerwasser ist ca. 3%ig. Aber mehr als gesättigt geht nicht, also muss die %-Angabe erst mal geklärt werden. Mir war allerdings neu, dass Salzwasser tatsächlich im vis-Bereich eine messbare Absorption zeigt.
Hallo.
Blöde Frage:
Könnte das Salz nicht den Brechnungindex verändern? Größer 1,33? Das wrde sich doch auf das Spektrum (Lageveränderung) auswirken?
Schlieren im Toten Meer:
https://www.youtube.com/watch?v=xnLCm3DCYrI
Liebe Grüße Jorrit.
Hallo -
da in der zitierten "Publikation" von Material und Methoden nicht die Rede ist, lässt sich hier nur spekulieren. Was soll auch die Prozentskala bei "Intensity" von 0 bis 60%?
Das würde ja bedeuten, dass reines Wasser im sichtbaren Bereich nur bis zu 60 % des Lichts durchlässt!
Gruß
Rolf
Hallo,
es liegt eigentlich auf der Hand dass bei der hohen gelösten Stoffmenge einer fast an der Sättigungsgrenze liegenden Salzlösung auch eine messbar veränderte Absorption besteht. Und die spektrale Abhängigkeit der Absorption kennt jeder Taucher an der Farbverschiebung in wenigen Metern Tiefe. Das ändert aber nichts daran dass für diese Extinktionsmessung ein einfaches Spektrometer das ungeeignete Instrument ist. Vor allem wenn es mit einem unprofessionellen DIY-Aufbau gemacht wurde.
Hubert
Hallo,
danke für die zahlreichen Beiträge :)
Freut mich das ich doch noch ne Diskussion losgetreten habe ;)
Klar sind diese Versuche mit selbstgebauten Spektrometern nicht sonderlich genau, mir ging es nur darum herauszufinden, was damit theoretisch möglich ist. Wenn ich demnächst mal etwas Zeit habe, werde ich den Herrn aus dem Link mal anschreiben und ein paar Versuche machen.
Viele Grüße
Jannik
Hallo, Entschuldigung wenn ich das hier wieder ausgrabe aber dafür ein neues Thema zu starten wäre glaube ich nicht angebracht.
Ich bin von dem DIY Spektrometer ziemlich begeistert und Frage mich aber wie der Autor es geschafft hat die Rasierklingen in 0,1mm Abstand
zueinander zu platzieren und vor allem wie er auf die 0,1mm gekommen ist? Wenn ich jetzt raten müsste würde ich sagen weil er
ein opt. Gitter mit 1/1000mm verwendet und ein vielfaches davon 0,1mm ist. Also müsste ich bei einem optischen Gitter mit 500l/mm einen Spalt
von 0,2mm verwenden?
Außerdem würde mich interessieren welches Maxima der wievielten Ordnung er auf das Objektiv fokusiert. Ich habe gelesen dass das Maxima der 2. Ordnung
die beste Abbildungsqualität bringen soll.
Und wieso wird in dem ersten Spektrometer keine Blende verwendet, später in dem Pappteil dann aber schon?
Hallo pauledd,
die Spaltbreite hat nur indirekt etwas mit dem Linienabstand des Gitters zu tun. Sie bestimmt zusammen mit der Kamerabrennweite die Linien-Auflösung, gleichzeitig auch die Bildhelligkeit. Der Spalt wird durch das Objektiv scharf auf dem Bildsensor abgebildet und seine Größe begrenzt damit die maximale Auflösung. Die Dispersion, also der Winkel zwischen zwei Wellenlängen, ist durch die Anzahl der Gitterlinien/mm vorgegeben, und der lineare Abstand der beiden Wellenlängen auf dem Bildsensor wird dann durch die Kamerabrennweite bestimmt. Die beiden Linien lassen sich folglich auflösen, wenn der abgebildete Linienabstand größer ist als die Breite des Spaltbildes. Also: Mit der Spaltbreite experimentieren um die jeweils gewünschte Auflösung bei guter Bildhelligkeit zu erreichen.
Höhere Beugungsordnungen haben zwar theoretisch eine bessere Gitterauflösung, aber nur bei hochwertigen oder speziell dafür vorgesehenen Gittern. Die erste Ordnung ist hier die einzig sinnvolle Lösung.
Zusätzliche Blenden dienen im Allgemeinen der Streulichtminimierung. Alles eine Frage der Optimierung, z.B. wie stark die verbleibende Reflexionen der Gehäusewände sind.
Hubert
Super, Danke für die Erleuchtung :)
Hallo Johannes,
Astromedia bietet einen Spektrometer Bausatz zum selber bauen an:
https://www.amazon.de/Astromedia-Handspektroskop-Bausatz/dp/B008I1SPWS%3FSubscriptionId%3DAKIAJQI4WMRX5G4E5LIQ&tag=forsalecouk09-21 (https://www.amazon.de/Astromedia-Handspektroskop-Bausatz/dp/B008I1SPWS%3FSubscriptionId%3DAKIAJQI4WMRX5G4E5LIQ&tag=forsalecouk09-21)
Habe gedacht, dass dieser Hinweis ganz ganz gut zu Deinem Beitrag passt? Wenn der Link nicht erwünscht ist, kann ich den Beitrag auch gerne wieder löschen.
viele Grüße
Jochen