A mellékelt képen látható egy piros és egy zöld háztáji lézer cimkéje. Akinek még nincs, gyorsan vegyen, mert talán betiltják ezt is, mint mindent ami jó. A kínaiak szerint a piros 630-650 nanométeres, a zöld pedig 522-542 nanométer között lehet. Mivel csak ennyire voltak biztosak a dolgukban, próbáljuk ki, mennyire ennyi. A mérések eredménye pedig jó kalibrációs érték lehet a házi spektroszkópunkhoz a későbbiekben.
Mostanáig fogalmam sem volt, minek vásároltam a szivárványos szemüveget. Nos, most ezt használjuk diffrakciós rácsnak, mivel a rácsállandója elvileg ismert.
Természetesen az 500 vonal milliméterenként semmivel sem biztosabb adat, mint a lézerek hullámhossza, viszont mivel más kiindulóadatunk nincs, ezennel ezt elfogadjuk igaznak. |
A méréshez tehát nem kell más, mint a lézer, egy ismert rácsállandójú diffrakciós rács, mérőszalag és kicsike matematika. Figyelem, a lézer veszélyes, mások szemébe világítva, hosszas káromkodásnak lehetünk tanúi. Megnyugtatásul, az asztalon (az L betű alatt) tátongó fekete likat nem lézer okozta.
A fenti képen 50 centiméteres rács-ernyő távolsággal (L) készültek a
mérések, de pontatlanság miatt az igazi mérést L=3 méterről ismételtem meg. Ezért méterben számolok. |
Íme a képlet: λ=d*sin(α)
λ - a mérendő hullámhossz méterben (a végén visszaszorozzuk nanométerre)
d - a rések közötti távolság méterben számolva: 1/500.000 m = 0,000002m
sin(α) - a nulladik, illetve az elsőrendű erősítések közötti szög szinusza. A szöget mérhetjük szögmérővel, de egyszerűbb kiszámítani az ismert S és L távolságokból. Ebben az esetben a képlet a következő:
λ=d*sin(arctg(S/L))
Természetesen az arcustangenstől nem kell a vonalzóba dőlni, hiszen van erre online kalkulátor, csak beírom az értéket és tádám.
Más, egyszerű, de számolgatósabb lehetőség, sin(α) = S / átfogó. Átfogót meg Pithagoras is tudott számítani, nem sértenék meg senkit a képlettel.
Tehát lemérve hogyha: L=3m, S(piros lézer)=1,01m és S(zöld lézer)=0,83m, akkor a piros hullámhossza 638,139nm, a zöldé pedig 533,2nm. Teljesen beleilleszkedik a kínaiak által megadott határokba. Lehet ha ők is így csinálták? Persze, aki nem hiszi, számoljon utánam.
Érdemes gyerekekkel elvégeztetni a kísérletet, egyrészt így időt spórolunk magunknak, másrészt, mert így ők is láthatják, hogy a matek nem hülyeség. Például a fenti képletet megfordítva, immár ismert hullámhosszú lézerrel (λ) megmérhetik a hajszálaikat (d), ami ugye mikroszkóp nélkül elég macerás volna... Nekem 0,09mm lett. A szélessége ofkorsz, a hosszát már centissel mérem.
vannak emberek akiknek rengeteg szabad idejük van :-))))))))))
VálaszTörlésJaja, irigylem is őket, mer' nekem az idő sose elég ;)
VálaszTörlésMinél többször nézek be a blogodra, annál hülyébbnek érzem magam. Hm!
VálaszTörlésA lézerezés nálam kimerült a macska bolondításában és a csajok szívatásában. Ez lehet oka, hogy az itt olvasott kísérletek második bekezdésénél el szoktam veszteni a fonalat. :D
"Érdemes gyerekekkel elvégeztetni a kísérletet, egyrészt így időt spórolunk magunknak, másrészt, mert így ők is láthatják, hogy a matek nem hülyeség." mondád... Na ugye? Na ugye, hogy megmondtam??!! Van, kivel születik a pedagógia!
VálaszTörlésGratula a leíráshoz! Felét se értem, de nagyon tetszik a módszered :)
:) direkt neked szólt az a bekezdés a múltkori témáért.
VálaszTörlésNem is olyan bonyolult, ahogy csinálod világos lesz. Persze ha nem megy a szemedbe. Mert akkor meg lehet ha sötét :)
VálaszTörlésHa valaki utánaszámol, vagy netán elvégzi a számításokat más lézerekkel is, megkérem egy feedbacket adjon, lássam hányunkat érdekel a dolog.
VálaszTörlésHol lehet ilyen lézerkárdot kapni, bácsi ?
VálaszTörlésHát lézert a lézerboltban... de Ebay a cég neve, ha nem akarsz csomó itthoni kereskedőnek forgalmat.
VálaszTörlésGratulálok, zseniális!
VálaszTörlésHol tudok ilyen szemüveget vásárolni?
Találtam a neten, de nem tudom milyenek a paraméterei, vagy minden ilyen típusú szemüvegnek elvben egyforma a rács/mm száma?
Köszi: Vill
Mivel nem tudom honnan írsz, ezért az internetet ajánlom. Romániában az a bolt, ahol én vettem, már nem válaszol. Konkrétan egy cím: http://www.astromediashop.co.uk/Components.html itt a legalján nézzed, ezek diafoglalatba szereltek, gondolom komolyabb mint a szemüveg. Ha udvarhelyi vagy és vásárolnál innen, szólj, mert a postaköltségen osztozhatunk :) A linket amúgy másnak is ajánlom, mert csudajó holmik vannak. Amúgy ugyanitt ha körülnézel a kit-eknél fogsz találni spektroszkópot is, ami 5nm pontos felbontású és ugyanilyen rácsot használ. Még nem beszéltem le magam róla én se :) kíváncsi lennék az enyémhez képest mit tud.
VálaszTörlésSzemüveget kereshetsz diffraction vagy rainbow glasses kulcsszavakkal, ebayen is, ezek többnyire 500 l/mm és van köztük olyan, amelyik két dimenzióban is bontja a fényt.
Diffraction grating kulcsszóval komolyabb cuccokat is találsz majd, drágábban.
Gakorlatban gőzöm sincs egységes e a cucc, hiszen nem vagyok tisztában a gyártási körülményeivel sem. Ez egy vékony fólia, nem fogadnék rá. Nem végeztem számításokat több külön pontban, hiszen nem ez volt a cél. Természetesen egy profin belőtt lézerrel akár a fenti módon is meggyőződhetsz róla, hogy több pontban is ugyanolyan e.
Ha még nem tetted, ne felejtsd el megnézni a többi spektroszkóp bejegyzést is :)
Érdekelnek a tapasztalataid, és az is, hogy mire kell - kérlek tájékoztass majd.