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2013年8月12日 (月)

2013年の自由研究は "本格的分光器" でどうだ? - 2.試作編

まず部品・材料ですが、たったこれだけです(\1,000以内)。

右2点:100円ショップで買った拡大鏡、中央上:CD-ROM片、
中央下:DVD-ROM片、左上:発泡スチロール厚板、
左下:アクリル製円板、下に敷いてある:工作用紙

00s

拡大鏡はレンズが直径40mmでガラス製のものを選びました。
(プラスチック製でも良いのですが、小さい径が無かったので)
焦点距離を実測してみると、約110mmでした。 CD-ROM片と
DVD-ROM片は開き角45度くらいの扇形に切断します。
発泡スチロール厚板は入射スリット・回折格子・スクリーンを
貼り付けて台紙に立てるのに使います。 ここでは普通の白い
発泡スチロールではなく、加工しやすい「スタイロフォーム」
にしました。 アクリル製円板は回折格子の台座にします。
写真には写っていませんが、これらの他、レンズのスタンドを
手作りするために「プラ段ボール」を使いました。

組み立ては前回掲載した光学系統図の通りで簡単です。 なので
説明は省きますが、工作用紙上に部品のレイアウトを記載した
ものを載せておきます。 クリックで拡大できます(スキャナから
はみ出た下の方は欠けています)。 なお、入射スリットの
作り方は前シリーズを、またレンズスタンドは以降の写真を参考
にするなどして、皆さんで工夫して自作を楽しんでください。

Img005

完成した「本格的分光器」を色んな角度から撮影しました。
左上は光源にしたLEDライトで、発泡スチロール厚板にV溝を
刻んで載せています。 また、回折格子への入射光と、取り出す
回折光の成す角度は40度の状態にしています。

01s

02s

03s

CD-ROM片で発生させたスペクトル像をiPhoneのカメラで
撮ってみたら、色分解能が低過ぎて肉眼で観察したときの
ような綺麗なグラデーションは再現できず、青・黄緑・黄・
赤と跳び跳びの色の単純な塗り絵のようになってしまいま
した。 残念!ですが、仕方がないですね。

04s

これで分光器は完成しましたが、ただ作っただけでは自由研究
にはならないので、どう研究する?何を研究する?ということ
で、次回は「研究編」です。 乞うご期待!

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