Das Handspektrometer

Mit diesem Artikel greife ich das Thema Bausätze nochmals auf, welches in den Artikeln (Bau I, Bau II und Fertigstellung) und Kommentaren zum Orrery von Astromedia ins Spiel kam. Wie erwähnt gibt es für einen schmalen Euro das Handspektrometer. Es sind nur wenige Minuten Bauzeit notwendig, womit der Bausatz bei Weitem nicht so anspruchsvoll ist wie das Orrery. Das fertiggestellte Spektrometer sieht so aus:

Handspektrometer

Eigentlich ist der Aufbau ganz einfach:
Durch einen Eintrittspalt (Mitte oben, am Pfeil; 0,25mm weit) fällt Licht auf ein Transmissionsgitter mit immerhin 1000 Linien/mm (das ist nicht wenig!). Hinter diesem ist eine Linse (links unten) angeordnet. Diese sorgt dafür, dass eine Skala (lange Kante rechts oben) gut erkennbar ist, sozusagen eine Nahlinse (f=120mm).

Wie funktioniert es denn nun in der Praxis?

Dazu kann ich einige Fotos präsentieren:

Eines vorweg: die Aufnahmen entstanden mit einer Digitalkamera, die ich hinter die Augenlinse des Spektrometers hielt. Möglicherweise sind dadurch Spektren / Linien gegen die Nanometerskala verschoben. Im visuellen Betrieb stimmt die Skala erstaunlich gut, denn die gelbe Natriumlinie („Natrium-D-Linie„) liegt auf der Skala bei 590 nm.

Hier zunächst das kontinuierliche Spektrum einer Halogenlampe in unserem Wohnzimmer:
Kontinuierliches Spektrum Halogenlampe

Dann haben wir hier das Spektrum einer Energiesparlampe:

Energiesparlampe

Die benachbarte Straßenkreuzung lieferte mir noch folgende Spektren:

Quecksilberdampflampe:
Quecksilberdampflampe

Ähnelt stark der Energiesparlampe, gell ? 🙂
Natriumdampflampe, Niederdruck

Niederdrucknatriumdampflampe

Zum Abschluss noch ein Rätsel:
Was für eine Straßenlampe macht denn solch ein Spektrum:

Rätsellampe
(steht bei uns mitten auf der Kreuzung)

Eine Idee habe ich bereits, vielleicht findet der geneigte Leser ja auch eine mögliche Lichtquellenart?

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16 Antworten auf Das Handspektrometer

  1. Also mein starker Tipp wäre Natriumhochdrucklampe, da die 592nm-Linie absorbiert und nicht emittiert.

  2. Achja, wenn du noch was hübsches sehen willst, streue mal ein wenig Salz in eine Kerzenflamme.

  3. Frank sagt:

    Hallo,

    bin mal gespannt auf weitere Reaktionen.
    Eine gute Seite mit Spektren bietet die Lichtverschmutzungsgruppe.

    Viele Grüße,

    Frank

  4. Naja, ich muß ja zugeben, daß ich meine erste Vermutung (nämlich die der Na-Hochdrucklampe) anhand eines Artikels verifiziert habe…
    War von der UofA, wo ich außerhalb keinen kostenllosen Zugriff habe. Artikel hieß Challenges of Everyday Spectra und war von einem Herrn Jacobs, falls es interessiert.

  5. Frank sagt:

    Stimmt, Natrium ist klasse. Da brauche ich aber eine Assistentin für 🙂
    Erinnert mich auch ans Studium: Da mussten wir mal ein unbekanntes Salz in eine Flamme werfen und sagen, worum es sich handelt. Jörg (Astro-AG-Fotograf) kennt das bestimmt noch aus Sicht des Betreuers 🙂

  6. Liebe spektroskopisch interessierte Sternfreunde!

    Diese ersten Versuche mit dem Handspektroskop sehen doch ganz ermutigend aus. Wer daüber hinaus seine spektroskopische Neugier befriedigen möchte, sei herzlichst eingeladen zum Anfänger-Spektroskopieworkshop vom 14.-17.10. in der Starkenburg-STW in Heppenheim.

    Beste Grüße,
    Ernst Pollmann

  7. Stefano sagt:

    Hi,

    very interesting „game“, have you tried to use it with a telescope in order to catch a star spectra?

    Kind regards,

    Stefano
    Spain

  8. Frank sagt:

    Hello,

    no, I haven’t tried it – yet. Lately I was able to play around with a grating of the type which is built into the Handspektrometer. I used this grating in connection with my refractor but I was not too satisfied. But I’m still on the case and will publish information as they come 🙂

    Bye

    Frank

  9. Hans Auweiler sagt:

    Mit dem Gerät habe ich auch mal experimentiert:

    http://www.sonyuserforum.de/forum/showthread.php?t=116235

  10. Frank sagt:

    Vielen Dank Hans, Deine Ergebnisse sind klasse! Ich benutze das Handspektrometer zur Zeit auch gerne, um meinen Gästen (bei entsprechender Gelegenheit) die Unterschiede von Halogenlampen und Energiesparlampen oder gar Flachbildschirmen zu zeigen. Tschüss Frank

  11. philipp Schley sagt:

    Hallo,

    Ich habe auch das gleiche Spektroskop, aber mit meiner Digitalkamera (Spiegelreflex) kriege ich kein vernünftiges Foto hin. Hast du durch die Linse fotografiert oder hast du die Linse entfernt?

    Freue mich auf Antwort

    Philipp

    • Frank sagt:

      Hallo Philipp!
      Vielen Dank für Deine Frage. Ich hab’s eben vorsichtshalber nochmals probiert und es klappte wie folgt:
      (1) an der DSLR hatte ich etwa 50mm Brennweite eingestellt;
      (2) den Autofokus ein Objekt im Unendlichen fokussieren lassen, dann
      (3) den Autofokus abgeschaltet und
      (4) mit manuellen Einstellungen der Belichtung gearbeitet.
      Im Ergebnis hatte ich ein scharfes Bild von Spektrum und Skala, wenn ich durch die Linse des Handspektrometers fotografierte.
      Viel Spaß beim Experimentieren!
      Grüße, Frank

  12. Herbold sagt:

    Hallo,

    wir haben unabhängig voneinander 2 dieser Handspektrometer aufgebaut. Bei beiden zeigt sich folgender Fehler: die Farblinien sieht man links von der Lichteintrittsöffnung. Nicht rechts auf der Skala. Woran kann das liegen? Das Gitter habe ich in alle möglichen Positionen angebracht – ohne Erfolg.
    Danke fürs Lesen und evtl. Antworten.

    • Frank sagt:

      Hallo!
      Endlich komme ich dazu, die Frage zu bearbeiten, sorry.
      Ich habe das Handspektrometer gerade an meiner Wohnzimmerlampe ausprobiert. Die eigentliche Lichteintrittsöffnung (das ist der Spalt, der links der Skala vorgesehen ist) sehe ich nicht, wenn ich mit dem Auge in das Spektrometer gucke. Der Blick durch die Linse zeigt mir die Skala zentral, den Spalt mit ganz viel Mühe äußerst links.
      Ich vermute daher, dass die Ausrichtung des Spektrometers nicht stimmt. Die in meinem Foto obere Kante des Spektrometers muss auf die zu untersuchende Lichtquelle ausgerichtet sein.
      Was ich mir auch noch vorstellen kann ist, dass der Film vorne, der die Skala und den Spalt enthält, falsch herum sitzt. Der Spalt muss sich in meinem Foto des Spektrometers oben befinden, wo auch dieser rechteckige Fortsatz mit dem Pfeil angeordnet ist.
      Hoffe, die Hinweise helfen weiter.

      • Herbold sagt:

        Vielen Dank für Ihre Antwort.
        Ich habe nochmal alles geprüft und bekomme jetzt in der Tat ein Spektrum zu sehen. Wenn ich nicht ganz genau auf die Lichquelle zeige, verschwindet es.
        Ich habe auch eine Antwort vom Astromedia Shop erhalten. Dort meint man, dass man tatsächlich links und rechts vom Spalt das Spektrum sieht. Deshalb ist es sehr wichtig wie man reinschaut.
        Zumindest habe ich jetzt mit den Hilfen es hinbekommen. Aber so schön klar wie auf den Bildern von Ihnen kann ich es nicht sehen. Es ist trotzdem gut. Auch merke ich, dass die Lichtquelle sehr hell sein muss.

        Grüße
        Herbold

        • Frank sagt:

          Hallo,
          freut mich, dass es nun klappt 🙂
          Ja, die Lichtquellen müssen schon recht hell sein. Manchmal decke ich mit einem Finger die Rückseite der Skala ab, dann ist das Spektrum besser zu erkennen.
          Bei diesen einfachen Gittern sind in der Tat (jeweils mehrere) Spektren links und rechts des Spalts zu sehen. Es gibt teure Blazegitter, bei denen wird Licht aus diesen Spektren genommen und in eines der Spektren gelenkt, so dass diese heller sind … hm … so ein Gitter habe ich, da werde ich mal einen Bericht drüber schreiben 🙂
          Tschüss
          Frank

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