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使用透射光栅拍摄光谱

透射光栅是很好的色散元件。平行光入射到光栅后在每一条狭缝上产生衍射。相邻两条光线在出射角b方向的光程差为:d(sina-sinb);当光程差为波长L的整数倍时产生干涉极大。即 d(sina-sinb)=nL,n=0,+/-1,+/-2 ...

要拍摄到清晰的光谱照片,要尽量保证平行光入射。因此在拍摄有缝光谱时,狭缝后要加装准直透镜,将狭缝成像到无穷远处。

首先把光栅片剪裁成合适的尺寸:

调整光栅的方向,使得色散沿着画面的横向。用可移除的胶带,把光栅固定在UV镜表面。

这样就可以拍摄物端光谱了。而要想拍摄太阳光谱,则必须制作一个狭缝。

找到一架闲置的海鸥相机,把后盖取下:

买来两个剃须刀片,摆在胶片滑轨上,靠在一起:

准备胶棒等工具:

把刀片固定到滑轨上:

刀片间定会留有缝隙,对着强光就可以看到。

装上镜头。镜头焦距越长,狭缝成像就越细。

装上能自锁的快门线。

要把其他的缝隙全挡住。

右边的相机作为狭缝和准直装置,因为狭缝位于底片的位置,所以将镜头调节到无穷远的位置就可以很好地准直。

此时用来拍摄的相机也在无穷远附近成像。如果直对着,就可以看到0级衍射像,就是白光像。

现在开始拍摄太阳。

首先把狭缝平面调节到垂直于太阳方向,固定相机位置。接下来调整拍摄的相机,使得1级光谱位于视场中央。

这时就能看出黑色的夫琅和费线。调整使得暗线与色散方向垂直。水平的黑线是因为刀口不平整,所以狭缝宽度在变化,甚至有些地方挨到了一起。

1级光谱与准直镜头光轴之间有一个夹角。

把两个镜头之间用黑布蒙上,减少杂散光。

还有一种小型配置,使用标头。

按下快门,大功告成。