Wie der ein oder andere gesehen hat bin ich letztens über eine sehr interessante Seite zum Thema DIY Spektroskope/graphen gestolpert.
Auf dieser wird u.A. demonstriert wie man mit einfacher Ausrüstung Spektroskope für den VIS Bereich selber bauen kann.
Bereits vor einigen Jahren habe ich mir mal so ein Ding gebastelt und bislang überlegt wie ich das Konzept verwenden kann um digital auswertbare Spektren zu erhalten. Ich dachte an eine Drehspiegellösung mit welchem die Linien auf einem zweiten Spalt abgebildet werden können um dann von einer Fotodiode registriert zu werden (letztlich ein Monochromator).
Das Ganze ist allerdings recht aufwändig und als ich dann auf der Seite Über eine Software stolperte, die aus Fotos von Spektren Spektrogramme erstellen kann war meine Neugier geweckt.
Der Verfasser der Seite hatte das Problem, dass die Software bei ihm nicht funktionierte. Man muss dazu sagen, dass das verwendete Dateiformat etwas "speziell" ist und zunächst die Konvertierung des Fotos erforderlich ist.
Die Software an sich ist für Amateurastronomen gedacht welche Spektren von Sternen aufnehmen und auswerten.

Im Folgenden findet Ihr einen kurzen Abriss wie man aus einem fotografiertem Spektrum ein Spektrogramm erstellen könnt. Leider bin ich momentan erst bei den Grundlagen des Programmes aber selbst diese sind für eine Freeware beeindruckend.

Ihr benötigt:
Fotos von Spektren (z.B. selbst aufgenommen mit einem DIY Gitterspektroskop und Digicam)
Das Programm Iris
Das Programm
Visual Spec

Damit ist die Grundausstattung vorhanden.
Als Beispiel verwende ich im folgenden das Spektrum einer Hg Dampflampe welches man aus dem Internet runterladen kann.

Um dieses Spektrum verwenden zu können muss es zunächst in das .pic Format überführt werden welches von Visual Spec verwendet wird.
Dies mach man mit dem Programm Iris, indem man es dort lädt und anschliessend als .pic speichert.
Diese Dateien enthalten nur noch die Graustufeninformation die zur Verarbeitung mit Visual Spec benötigt wird.
Der nächste Schritt ist das Öffnen von Visual Spec.
Dort findet man im Datei Menü die Option "Open Image" mit welcher man die Datei öffnen kann.
Danach geht man auf die Schaltfläche "Object Binning" und klickt.
Das Ergebnis sollte etwa so aussehen:

Damit haben wir ein Spektrogramm aber noch keine Ahnung welcher Peak zu welcher Wellenlänge gehört.
Der nächste Schritt ist also das Kalibrieren. Da in diesem Fall kein Referenzspektrum zur verfügung steht die Hauptlinien des Hg aber bekannt sind kann man das obige Spektrum mit sich selbst kalibrieren. (Das Programm gibt deutlich mehr her, soweit bin ich aber noch nicht. )
Man nimmt also zwei möglichst markante Peaks um dies zu bewerkstelligen. Im folgenden der Hohe im blauen Bereich und der hohe im Grünen.
Um zu kalibrieren klickt man auf die Schaltfläche "Calibration two Lines" worauf die Frage erscheint ob man das Spektrum mit sich selbst kalibrieren möchte. Nach dem Klick auf "yes" ruft man die Schaltfläche "Elements" auf und sucht sich in der Box die Linien des Quecksilbers heraus und geht auf "sort" worauf man mit der Maus den ersten Peak möglichst engräumig markiert woraufhin ein Textfeld mit einer Zahl im Spektrogramm erscheint. Da wir wissen,dass es sich beim ersten markierten Peak nur um die 435nm Linie handeln kann suchen wir diese aus der Liste aus, klicken diese an und drücken "enter" das gleiche wird bei der zweiten Linie wiederholt (in diesem Fall 546nm).
Damit ist die Wellenlängenskala kalibriert.
Um die Skala anzuzeigen wird im Spektrogrammfenster auf die Schaltfläche "graduations" geklickt ( sechste von oben) woraufhin die Skalierung erscheint.
Das Ergebnis sollte aussehen wie oben. Wie man sieht zeigt die Position der roten Linie auf dem vorderen Peak im Feld für die Wellenlänge oberhalb der Symbolleisten nach dem Semikolon den Wert "4040.49" an was der Wellenlänge der entsprechenden Hauptlinie im Spektrum des Hg´s in Å entspricht.
Die Software ermöglicht auch die Identifikation von unbekannten Linien aber dafür brauch ich erstmal ein paar Referenzspektren, da dies natürlich von Auflösung des Bildes und physikalischen Aufnahmeparametern abhängig ist. (Kameraposition im Spektrographen etc. )
Wie gesagt nur ein kurzer Abriss.
Viel Spass beim Spielen...

Schöne Sache! Danke!


MfG TC

Dito!
Vielen Dank für die Info!

Ich finde es immer wieder spannend und toll, wie hier die User kreativ werden...