घर पर वर्णक्रमीय विश्लेषण

शुक्रवार की शाम आ रहे दोस्तों, यह एक महान अंतरंग समय है, जब आकर्षक शाम के कवर के तहत, आप अपने स्पेक्ट्रोमीटर और पूरी रात प्राप्त कर सकते हैं, उगते सूरज की पहली किरणों से पहले गरमागरम दीपक स्पेक्ट्रम को माप सकते हैं, और जब सूरज उगता है तो उसके स्पेक्ट्रम को मापता है।
आपके पास अभी भी आपका स्पेक्ट्रोमीटर कैसे नहीं है? यदि हम कटौती के तहत जाते हैं और इस गलतफहमी को ठीक करते हैं तो यह कोई समस्या नहीं है।
चेतावनी! यह लेख एक पूर्ण ट्यूटोरियल होने का दिखावा नहीं करता है, लेकिन इसे पढ़ने के 20 मिनट के भीतर संभव है कि आप इसे अपने विकिरण स्पेक्ट्रम का विस्तार करेंगे।

आदमी और स्पेक्ट्रोस्कोप

मैं आपको उस क्रम में बताऊंगा जिसमें मैं खुद सभी चरणों से गुजरा हूं, हम सबसे खराब से सर्वश्रेष्ठ कह सकते हैं। यदि किसी को अधिक गंभीर परिणाम पर तुरंत लक्षित किया जाता है, तो लेख का आधा हिस्सा सुरक्षित रूप से छोड़ दिया जा सकता है। वैसे, कुटिल हाथों वाले लोगों के लिए (मेरी तरह) और बस जिज्ञासु के लिए शुरू से ही मेरे क्रम के बारे में पढ़ना दिलचस्प होगा।
बहुत सारी सामग्रियां इंटरनेट पर चल रही हैं कि कैसे एक स्पेक्ट्रोमीटर / स्पेक्ट्रोस्कोप को खुद को सुधारने वाली सामग्रियों से इकट्ठा करना है।
घर पर एक स्पेक्ट्रोस्कोप प्राप्त करने के लिए, सबसे सरल मामले में, आपको बिल्कुल भी ज़रूरत नहीं होगी - एक सीडी / डीवीडी डिस्क और बॉक्स।
इस सामग्री ने मुझे स्पेक्ट्रम के अध्ययन में अपने पहले प्रयोगों के लिए प्रेरित किया - स्पेक्ट्रोस्कोपी

दरअसल, लेखक की उपलब्धियों के लिए, मैंने डीवीडी डिस्क और चाय से बने एक कार्डबोर्ड बॉक्स के ट्रांसमिशन विवर्तन से अपना पहला स्पेक्ट्रोस्कोप इकठ्ठा किया, और इससे पहले कि मैं एक स्लॉट के साथ कार्डबोर्ड के घने टुकड़े और डीवीडी डिस्क से ट्रांसमिशन ग्रेटिंग के लिए पर्याप्त था।
मैं यह नहीं कह सकता कि परिणाम आश्चर्यजनक थे, लेकिन मैंने स्पेलर के लिए प्रक्रिया के पहले स्पेक्ट्रा, चमत्कारिक रूप से सहेजे गए फ़ोटो प्राप्त करने में कामयाबी हासिल की



वैकल्पिक रूप से, आप इसे अलग तरीके से कर सकते हैं, एक चिंतनशील परत का उपयोग कर सकते हैं या एक माचिस और ब्लेड का उपयोग कर सकते हैं।

स्पेक्ट्रोस्कोप से लेकर स्पेक्ट्रोमीटर तक

ठीक है, मान लीजिए कि आपने पहले से ही अपने घर में चमकने वाली हर चीज का स्पेक्ट्रा देखा।
स्थिति का तार्किक विकास होता है। अब कैसे शोध करें कि उन्हें क्या मिला?
यहां, एक बार में, हमारी सहायता के लिए कई विकल्प आएंगे। वर्णक्रमीय विश्लेषण के विषय पर पहली बात मुझे एक विदेशी वैज्ञानिक के विकास में मिली - सेल फोन स्पेक्ट्रोफोटोमीटर, जो कि एक स्पेक्ट्रोमीटर के रूप में लेखक द्वारा लिखित इकट्ठे स्पेक्ट्रोस्कोप, एक मोबाइल फोन कैमरा और मुफ्त सॉफ्टवेयर का उपयोग करने का सुझाव देता है। एक दिलचस्प प्रणाली है, लेकिन हाथ में घटकों की कमी के कारण, सिस्टम स्वयं। मैंने इकट्ठा करना शुरू नहीं किया, लेकिन मैंने केवल सॉफ्टवेयर और पहले से कैप्चर किए गए स्पेक्ट्रा का उपयोग किया।
अजीब तरह से पर्याप्त है, लेकिन सॉफ़्टवेयर (CellPhoneSpec.exe) का उपयोग करने से मेरे और मेरे सहयोगी के लिए कुछ कठिनाइयां पैदा हुईं, अधिकांश भाग के लिए मैंने अनुभव किया है कि यह कैसे काम करता है, मुझे अभी भी उम्मीद है कि मैं सही ढंग से समझा, किसी भी मामले में भले ही नहीं फिर लेख के अंत में मैं एक विकल्प दूंगा जो विडंबना से काम करता है। इस बीच, सेलफोनस्पेक के बारे में थोड़ा।

मेरा निर्देश एक तंबू के साथ नृत्य करने जैसा है, लेकिन फिर भी।
कार्यक्रम के साथ काम करने के लिए, हमें पूर्ण स्पेक्ट्रम और कैप्चर किए गए प्रयोगात्मक स्पेक्ट्रम की तस्वीरों का एक नमूना चाहिए, और फिर क्रम में:
0) .exe प्रोग्राम फ़ाइल में सभी फ़ोटो को एक फ़ोल्डर में रखना सुविधा के लिए उचित है
1) प्रोग्राम खोलें, संदर्भ क्षेत्र में एक पूर्ण स्पेक्ट्रम नमूना के साथ एक तस्वीर का चयन करें, नमूना क्षेत्र में एक नमूना फोटो का चयन करें
2) संदर्भ संवाद के चरम नीले भाग पर क्लिक करें पॉप अप - "ब्लू एंड" का चयन करें, स्पेक्ट्रम के लाल छोर पर क्लिक करें और क्रमशः "लाल अंत" का चयन करें, ठीक है, हम नमूने के साथ टैब के लिए भी ऐसा ही करेंगे।
3) ऐसा लगता है कि सभी चलो ग्राफिक्स जा रहा है, लेकिन कुछ त्रुटि लगातार चबूतरे,
मैं उसके साथ वैसा ही व्यवहार करता हूं। स्पेक्ट्रम पैरामीटर फ़ील्ड में, पॉइंट और पॉइंट को सम्मिलित करने के बाद मान हटाएं, ठीक है, चलो 720 से 720.0 करते हैं और सभी मानों के लिए एंटर दबाते हैं, उसके बाद सैंपल फ़ील्ड में मैं फिर से वही आकृति चुनता हूं जिसे मैंने शुरुआत में रखा था और फिर एक चमत्कार के लिए प्लॉट बटन को लाइट अप करें।
4) तीन चैनलों (RGB) और कुल के ग्राफिक्स पाने के लिए Make प्लॉट पर क्लिक करें। प्राप्त डेटा को CSV में सहेजा जा सकता है



मैं यह नहीं कह सकता कि यह विधि कितनी विश्वसनीय है, लेकिन खराब प्राप्त किए गए ग्राफ़ को मेरी अपेक्षाओं के साथ और स्पेक्ट्रलवेयरबेंच के उपयोग से प्राप्त ग्राफ़ के साथ सहसंबद्ध किया जा सकता है । , लेकिन मैं अभी भी यह तर्क नहीं दूंगा कि मेरे द्वारा वर्णित तकनीक 100% सही है (मैंने विशेष रूप से लेखक के निर्देशों पर ध्यान नहीं दिया)।

रस ही

पहले प्राप्त किए गए वर्णक्रमीय विश्लेषण के परिणामों को प्राप्त करने की गुणवत्ता और विशेष रूप से सुविधा के बारे में अनिश्चितता के कारण, मैंने अपने प्रतिभाशाली दोस्त और सहकर्मी ड्रेजुग्रिक की मदद ली
और सीधे हाथ वाले इस सुनहरे आदमी ने मुझे एक खूबसूरत स्पेक्ट्रोस्कोप इकट्ठा किया।
उन्होंने PublicLab.org परियोजना (विधानसभा निर्देश) के विकास के लिए एक आधार के रूप में लिया , जो पहले हेबर के विस्तार पर उल्लेख किया गया था

मेरी सुविधा के लिए केवल एक चीज, उन्होंने इस डिजाइन को USB वीडियो कैमरा के साथ संशोधित किया, यह इस तरह से निकला:



मुझे तुरंत यह कहना होगा कि इस संशोधन ने मुझे मोबाइल फोन के कैमरे का उपयोग करने से बचा लिया, लेकिन एक खामी थी: स्पेक्ट्रल वॉर्बेंक सेवा (जो नीचे चर्चा की जाएगी) की सेटिंग्स के लिए कैमरे को कैलिब्रेट नहीं किया जा सकता है। इसलिए, मैं वास्तविक समय में स्पेक्ट्रम पर कब्जा करने में सक्षम नहीं था, लेकिन पहले से ही एकत्रित तस्वीरों को पूरी तरह से पहचानने के लिए।

तो मान लें कि आपने उपरोक्त निर्देशों के अनुसार एक स्पेक्ट्रोस्कोप खरीदा या इकट्ठा किया।
उसके बाद, PublicLab.org प्रोजेक्ट में एक खाता बनाएँ और SpectralWorkbench.org सेवा पृष्ठ पर जाएँ। आगे मैं आपको स्पेक्ट्रम मान्यता तकनीक का वर्णन करूँगा जिसका मैंने उपयोग किया था।
शुरू करने के लिए, हमें अपने स्पेक्ट्रोमीटर को जांचना होगा। ऐसा करने के लिए, आपको फ्लोरोसेंट लैंप के स्पेक्ट्रम का स्नैपशॉट प्राप्त करना होगा, अधिमानतः एक बड़ी छत, लेकिन एक ऊर्जा-बचत लैंप भी उपयुक्त है।
1) कैप्चर स्पेक्ट्रा बटन दबाएं
2) छवि अपलोड करें
3) खेतों में भरें, फ़ाइल का चयन करें, नए अंशांकन का चयन करें, डिवाइस का चयन करें (आप एक मिनी स्पेक्ट्रोस्कोप या बस कस्टम का चयन कर सकते हैं), चुनें कि आपके पास कौन सा स्पेक्ट्रम ऊर्ध्वाधर या क्षैतिज है, ताकि पिछले कार्यक्रम के स्क्रीनशॉट में स्पेक्ट्रा स्पष्ट हो - क्षैतिज
4) चार्ट के साथ एक विंडो खुलेगी।
5) हम जांचते हैं कि आपका स्पेक्ट्रम कैसे घुमाया जाता है। बाईं ओर एक नीली श्रेणी होनी चाहिए, दाईं ओर - लाल। यदि ऐसा नहीं है, तो अधिक टूल्स का चयन करें - क्षैतिज रूप से फ़्लिप करें बटन, जिसके बाद हम देखते हैं कि छवि घूम गई है और ग्राफ़ चला गया है, इसलिए फ़ॉटो से अधिक टूल - फिर से निकालें पर क्लिक करें, सभी चोटियों को फिर से वास्तविक चोटियों के अनुरूप है।

6) कैलिब्रेट बटन पर क्लिक करें, शुरू करें पर क्लिक करें, चार्ट पर सीधे नीली चोटी का चयन करें (स्क्रीनशॉट देखें), एलएमबी पर क्लिक करें और पॉपअप विंडो फिर से खुल जाती है, अब हमें फिनिश पर क्लिक करने और चरम हरी चोटी का चयन करने की आवश्यकता है, जिसके बाद पृष्ठ ताज़ा हो जाएगा और हम कैलिब्रेट करेंगे तरंग दैर्ध्य छवि।
अब आप अन्य अध्ययन किए गए स्पेक्ट्रा में भी भर सकते हैं, जब अंशांकन का अनुरोध करते हैं, तो आपको पहले से हमारे द्वारा पहले से ही चित्रित किए गए ग्राफ को निर्दिष्ट करना होगा।



चेतावनी! अंशांकन मानता है कि भविष्य में आप उसी उपकरण पर तस्वीरें लेंगे जो चित्रों के रिज़ॉल्यूशन तंत्र में परिवर्तन को कैलिब्रेट करता है, फोटो में स्पेक्ट्रम की एक मजबूत पारी अंशांकित उदाहरण में स्थिति के सापेक्ष माप परिणामों को विकृत कर सकती है।
ईमानदारी से, मैंने संपादक में अपनी तस्वीरों को थोड़ा ठीक किया। यदि कोई भड़क रहा था, तो उसने पर्यावरण को गहरा कर दिया, कभी-कभी आयताकार छवि प्राप्त करने के लिए स्पेक्ट्रम को थोड़ा घुमाया जाता था, लेकिन एक बार फिर मैं फ़ाइल का आकार दोहराता हूं और स्पेक्ट्रम की छवि के केंद्र के सापेक्ष स्थान स्वयं को बदलना बेहतर नहीं है।
मैक्रोज़, ऑटो या मैनुअल ब्राइटनेस एडजस्टमेंट जैसे अन्य कार्यों के साथ, मेरा सुझाव है कि आप इसे अपने दम पर समझें, मेरी राय में वे इतने महत्वपूर्ण नहीं हैं।
परिणामी रेखांकन को आसानी से CSV में स्थानांतरित किया जा सकता है, जिसमें पहली संख्या एक भिन्नात्मक (शायद आंशिक) लंबी लहर है, और एक कॉमा द्वारा अलग किए गए विकिरण की तीव्रता का औसत सापेक्ष मान है। प्राप्त किए गए मान, सिलाब में उदाहरण के लिए निर्मित रेखांकन के रूप में सुंदर लगते हैं



SpectralWorkbench.org के पास स्मार्टफोन ऐप हैं। मैंने उनका उपयोग नहीं किया। इसलिए, मैं इसकी सराहना नहीं कर सकता।

इंद्रधनुष के सभी रंगों में एक अद्भुत दिन है, दोस्तों।

UPD: DrZugrik के अनुरोध पर, मैं अतिरिक्त रूप से लिखूंगा कि SpectralWorckbench उपकरणों के साथ विकल्प सबसे बजटीय में से एक है, Arduino के लिए स्पेक्ट्रोमीटर के कुछ अतिरिक्त मॉड्यूल हमेशा के लिए 500 यूनिट खर्च कर सकते हैं।