Spektroszkópia reload

Az Utazásokban már többször megnyaltuk (nem éppen bő nyállal) a spektroszkópiát, most is ez következik. Van ez a theremino program, ami webkamera képből mutat spektrumot. Nagyon cuccos.

Hozzáadott értéknek csupán meg kell építeni a beviteli eszközt (dokumentáció, meg temérdek videó a youtubon hozzá). Itt mi a felmerülő nehézségeket fogjuk felsorolni a téma kapcsán.

Hozzávalók: egy diffrakciós rács (lehet ilyen filmet kapni, vagy CD-ből, DVD-ből pattintott megoldásokat is találsz a neten), illetve kell egy webkamera (de használhatod a telefonodat is), mert a progi a webkamera streamjét használja.

Diffrakciós rács

Ebben a péperben azt állítják, képekkel alátámasztva, hogy a CD 625l/mm, viszont a DVD már 1350 l/mm (azért ennél több érték is van). Most nem számolunk utána, de az az állítás, hogy 1350l/mm már képes a higany 577-579 kettős sávját felbontani, megjeleníteni, míg CD-vel ez a két vonal egynek fog látszani. Mi úgy gondoltuk, inkább a diffrakciós film irányába mozdulunk el, mert kevesebb visszaverődéssel kell bajlódni, a filmet bármilyen szögben elétolod az objektívnek és kész, de most nem az 500l/mm pszicho-szemüveget vetettük be, hanem rendeltünk egy 1000 l/mm filmet, ami kicsit jobban szétteríti a spektrum színeit. DIY mókázás árfekvésében ez a legsűrűbb rács, ami megvehető, ha nem elég és olcsójános vagy, akkor DVD-ből dolgozz.

A cipősdoboz-konstrukció OTG-webcamon keresztül telefonnal behangolva. 

Webkamera

Egy 640 pixeles Canyont barmoltunk szét a célra, ugyanis kipattintottuk belőle az infra hotmirrort, hogy lásson infrában is. Sajnos a előkísérletek azt sejtették, hogy a 640 pixel nagyon kevés. 

Futottunk egy rövid kört azon, hogy a régi SONY F828 infrásított kamerát nem e lehetne felügyeskedni webkamerának gépre, de azon csak AV kimenet van, amit át kellene alakítani, meg az ilyen régi gépek is csak 640-es videót tudtak (igaz a szenzoruk és lencséjük azért mérföldekkel jobb), ha egyáltalán a live jelet ki lehetne csalni belőlük (gyaníthatóan csak playback jelet bírnak küldeni ezen a csatornán a TV felé). Ezt az irányt elvetve a telefon felé fordultunk, mert pl. az iVCam progi (androidra+Windowsra) meg tudja teremteni ezt a kapcsolatot, így a telefonod kamerája tudja adni a webkamera jelet. Ezzel több baj is volt, a progit lecsapta a Xiaomi, mert érzéken adatokhoz próbált piszkálni titokban. A Samsungon is instabil volt. A régi Asus végül hajlandó volt együtt működni, persze némi instabilitás mellett, de aztán úgy átvette az irányítást, hogy alig tudtuk végül lepattintani. Ugyanis, bár a képe sokkal jobb volt (fullHD) viszont infrában alig-alig látott.

Ekkor újra megnéztük a szétbarmolt 640 pixeles webcamerát, és bár a spektrum képe egy mosott szar, de a Theremino mégis elég szépen ki tudta bogozni belőle az apróbb részleteket.

Cipősdoboz

A kasztni egy tintával kimázolt cipősdoboz lett. A rés borotvapengéből készült, a fényhomogenizátor pedig két réteg pauszpapírból. A kamerát és a rácsot takonyragasztóval rögzítettük. 

A progit természetesen kalibrálni kell, ehhez van két CFL spektrum-ajánlata, de mivel mi a lila-zöld és piros lézereink hullámhosszát nagyjából ismerjük, inkább a manuális kalibrációt választottuk. 

Lila lézer - 405nm

Zöld lézer - 532nm+/-10

Piros lézer - 630-650nm

Kérdés volt régebb, hogy a lila lézer is duvasztja e az infrát,  780 nanométer környékén azért van egy kiugrás. Ez vajon már az? 

A zöld lézer infrázásában biztosak voltunk 800nm környékén, és az is sejthető a szakirodalomból, hogy 1100nm környékén is jelentősen adja, azonban a fenti kép jobb oldalán az 1050 nanométeres kitüremkedés nem ennek a bizonyítéka. A kamera az infrát enyhén lilás-vöröses vonalnak látja, de ez itt zöld. (A lila lézer esetén is a 780-as osztásnál lilát látunk, nem infrát.) Ez ugyanis a diffrakciós rácsunk második kierősítése. Szóval most sem sikerült megtudni, hogy a zöld lézer mit csinál ezen a hullámhosszon. Csalódottak vagyunk. Ez bizony ennek a rendszernek a hiányossága, hogy az első kierősítés széle átfed a második kierősítéssel. 

Ez a vörös lézer, legalább tiszta ügy, nem vet fel kérdéseket. 

Ledes fejlámpa. 

Piros biciklilámpa.

Ami tud kéket is világítani, fene tudja miért.

Meg ilyen buzisan rendőrszíneket. Ja ezért kellett a kék. 

Ez az UV reflektorunk, amivel cianotípiázni akarunk. Az aliexpress 395-400 nanométeresnek írja, pont azt is látjuk. Jobboldalt itt is csak a második kierősítést látjuk, nem ad vörösben semmit.

Ez meg egy UV CFL égő. Itt viszont érdekes a dolog, ez is 390nm környéké tolja, nem tudni, hogy alatta mi van, mert az is lehet, hogy a kamera nem lát be alája (nincs bizonyítottan ezalatti fényforrásunk, hogy kiderítsük), viszont infra tartományban nem tudjuk mit látunk, három halom infrát, vagy átfedést a második kierősítéssel.

Ez egy sima izzós reflektor, mese nincs, vastagon adja az infrát, 900 nanométerig, mondjuk ez érződik is, mert melegít. 

Ez meg egy LED reflektor. Semmi infra, az a pici kék kiugrás már a következő kierősítéshez tartozik.

Ez meg egy neoncső. Több szempontból is érdekes. Egyrészt az infra tartomány hármas kiugrása, ami színe alapján is infrának néz ki, nem második kierősítésnek. Ez az előbbi UV CFL hármas kiugrását is új kontextusba helyezi. Másrészt a zöld erőteljes sáv szempontjából:

Azt hihetné bárki, akárki, hogy a zöld kettős csúcsban a higany 576.959 nm and 579.065 nm párost látjuk, csak el van kalibrálódva a rendszer. Pedig nem. Ez az 546,074 nm zöld, és valószínű csak a béna kamera, pixelzaj, vagy bármi miatt kettős, és el is van csúszva kb.10 nanométernyit. Amit viszont kettős sávnak kellene látnunk, az a vérszegény sárga hupli, és hát azt nem látjuk kettős sávnak. 
Itt most persze felmerül a kérdés, hogy milyen felbontású kamera, milyen precíz rés és milyen diffrakciós rács lenne az a konstelláció, ami képessé tenné felbontani ezt az alig több, mint 1 nm tartományt. De ezt matekezze ki, akinek két anyja van. Nyilvánvaló, hogy ez a rendszer ehhez kevés. 

Van még egy ilyen referencia kettős vonal a nátrium színképében is (588.9950 - 589.5924nm) ez kb. fél nanométeres felbontást igényelne:

Hát nincs az a szög, ahonnan ez dupla vonalnak tűnne, de legalább a kalibráció nagyon pöccre ott van. Mindenesetre ezt (meg a higany párosát) a DVD-böl fabrikált régi spektroszkópunkkal se tudtuk elérni. De az astromédia papírspektroszkópjának is nagy falat.

Ez szintén egy CFL, ami rokona a neoncsövünknek, meg az UV CFL-nek (pl. a higany zöldje jól látszik és meg is jelenik a három infra-hupli). 

Ez meg egy RGB Led fehér fénye, vagyis ilyenkor mindhárom led világít. Ezzel bővebben már szórakoztunk itt. 

Összességében csalódottak vagyunk. Sokkal precízebb műszert reméltünk, de ez természetesen nem a program hibája, hanem az input tökéletlensége. Ha sokkal jobbat akarsz, akkor mindenképpen pontosabb (vékonyabb) rést kell készítened, sokkal jobb felbontású kamerát használnod (a HD már 3X jobb), és érdemes lenne nagyobb vonalsűrűségű rácsot is bevetni, igaz, ebben az esetben a széles spektrum-tartományról le kell mondani, mert az infra-vége bele fog lógni a második kierősítési sávba.