Mini- oder Taschen-Spektroskop

Dieses kleine Bastel-Projekt entstand einer Idee von Alan Schwabacher, einem Dozenten an der University of Wisconsin-Milwaukee.
Anbei der Link zur Originalfassung in Englisch.

Aufgrund der vorgefertigten Druckvorlage ist dieses Mini- bzw. Taschenspektroskop sehr einfach mit wenig Mitteln nachzubauen, und es liefert erstaunliche Resultate, weshalb dieses hier in Ergänzung zum vorherigen Spektroskop Projekt in einer Deutschen Kurzfassung dargestellt werden soll.

Material

Alles was Ihr zum Bau dieses Mini-Spektroskop benötigt, sind



Zusammenbau

Ladet Euch zuerst die obige Druckvorlage auf Euren Computer und druckt sie - wenn vorhanden - auf einem duckelfarbigen etwas festerem Zeichenpapier aus. Ansonsten kann diese auch auf einem normalen weissen Blatt Papier ausgedruckt, und danach auf einen Karton übertragen werden. Die Originalvorlage hat eine Länge von 186 mm (linke Kante x zur rechten Kante x). Nach dem Ausscheiden werden das quadratische Guckloch und der Lichteintrittspalt ("cut slit") mit einem scharfen Papier- oder Teppichmesser ausgeschnitten. Es empfiehlt sich, die äusseren Ecken der mit den Buschstaben a - h bezeichneten Laschen in einem 45-grad Winkel einzuschneiden, damit die Laschen beim Zusammenfalten nicht gegenseitig anstossen. Zudem kann das feste Papier oder der Karton durch leichtes Einritzen entlang der gestrichelten Faltlinien besser gefalzt werden. Wurde ein helles Papier oder Karton verwendet, sollte vorerst noch die Innenseite mit dunkler Farbe übermalt werden.


Nun nehmen wir die CD und schneiden aus Ihr einen Sektor (Kuchen- bzw. Pizzastück) heraus in der auf der Vorlage angegebenen Grösse (Aussenbreite ca. 25 mm, Innenbreite ca. 5 mm). Dabei ist zu beachten, dass sich die silbrige Folie nicht von der CD löst. Bricht oder splittert die CD, so hilft evtl. ein Erwärmen der CD in einem Wasserbad. Besser als mit einer Schere geht's evtl. mit einem scharfen Papier- oder Teppichmesser. Je nach Typ der CD (CD-ROM, CD-R/W, DVD, etc.) glänzt diese mehr im Licht, oder die silbrige Folie bröckelt weniger ab beim Schneiden. Gute farbneutrale Reflektion und eine intakte Silberfolienschicht des ausgeschnittenen CD-Stücks sind wichtig für ein gutes Endresultat. Es lohnt sich hier evtl. verschiedene CD-Typen auszupropieren.

Ist das geeignete CD-Stück erstellt, so wird dieses mit der silbrig glänzenden Schicht nach oben auf die mit "Attach piece of CD..." bezeichneten Stelle der ausgeschnittenen Papier- bzw. Kartonvorlage geklebt. Jetzt wird noch das dünne Ende an der mit "Blacken this part of CD" mit schwarzem Isolierband abgedeckt oder mit dicker schwarzer Farbe angestrichen. Die durchsichtige Innenzone der CD würde sonst das Licht zu sehr spiegeln.

Persönliche Versuche haben gezeigt, dass diese Innenzone bis zu 3 cm vom inneren Rand zur Mitte der CD - also praktisch bis zur Hälfte der CD Fläche - eingeschwärzt werden kann. Dies verhindert Dopplereffekte und Spiegelungen weitgehend. Allerdings ist u.U. nicht jede CD gleich, d.h. die Zone kann auch später noch bei Bedarf weiter hinein abgedeckt werden (dazu müsste allerdings dann das Mini-Spektroskop wieder geöffnet werden).

Jetzt wird das Papier- bzw. der Karton zu einem Gehäuse gem. obiger Abbildung gefaltet und mit den Laschen verklebt. Fertig ist das Mini- bzw. Taschen-Spektroskop.

Anleitung

Haltet das Mini-Spektroskop mit dem vorderen Spalt in Richtung der Lichtquelle (z.B. Sonne oder Lampe) und schaut durch das Guckloch auf das innenliegende CD-Stück. Bewegt das Mini-Spektroskop langsam auf- oder ab, bis Ihr ein regenbogenfarbiges Muster erkennen könnt, das bei reinem weissen Licht in etwa so aussieht:


Wie ein Spektrometer funktioniert, wurde bereits im Projekt Spektrometer erläutert, anbei noch eine weitere Graphik mit Spektren verschiedener Lichtquellen:


Quelle

a: weisses Licht (z.B. Sonnenlicht), b: Fluoreszenzlicht, c: Niederdruck-Quecksilberdampflampe
d: Hochdruck-Quecksilberdampflampe, e: Metaldampflampe, f: Natrium-Hochdrucklampe
g: Natrium-Niederdrucklampe, h: Neon-Licht-Röhre (rot), i: Neon-Licht-Röhre (andere Farben)

Anmerkung:
Das vom Mini-Spektroskop erzeugte Spektrogramm ist umso feiner und schärfer, je dünner und genauer der Lichteintrittspalt ist. Für bessere Resultate können auch wie im Projekt
Spektroskop zwei gegenseitig fast anstossende Raslierklingenkanten verwendet werden. Allerdings wird die Lichtausbeute bzw. -Intensität kleiner, je enger der Licheintrittspalt ist, und Raslierklingenstücke sind in dieser Variante - die sich besonders als nettes Spielzeug für Kinder eignet - wohl nicht angebracht.


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