
-----------------------------------
iulian90
01 Feb 2022 20:26

Spectrosop home made
-----------------------------------
Buna ziua tuturor. :)

De curand am construit un nou spectroscop , cu retea de difractie de calitate ce am primit-o de la Erwin anul trecut, provenita de la un spectroscop didactic. Reteaua are 600 linii / mm si o eficitenta luminoasa cu mult peste retelele de difractie facute din CD-uri sau DVD-uri si ce-i mai important, linii drepte, nu curbate ca la CD-uri si DVD-uri. :)
Este de dimensiuni mari, pe un disc de sticla aluminizat pe o parte peste care este aplicata reteaua , montat la randul sau intr-un suport metalic prevazut cu un ax cu flansa ce permite montarea usoara a retelei si totodata miscarea aceasteia in plan vertical in jurul axului. Axul mai are un brat care servea probabil la reglarea precisa a retelei cu surub si arc, metoda ce am folosit-o si eu in constructia noului spectrocop.

Reteaua insa avea mult praf pe suprafata sa si a trebuit sa spal ca pe oglinzile de telescop, lasand-o mai intai in apa distilata cu fata in jos ca sa cada o parte din praf  urmand ca apoi sa o clatesc cu apa fara sa ating suprafata care este foarte delicata si se poate deteriora foarte usor, din ce mi-a spus si Erwin.
Dupa o ora in care reteaua a stat in apa cu fata in jos am verificat-o , se mai curatase de de praf, fiind mai curata, dar am avut parte si de o surpriza neplacuta; suprafata capatase niste ondulatii neregulate, tot atunci consatand ca reteaua este de fapt o folie aplicata pe discul de sticla aluminizat (nu strat special depus pe discul de sticla ,cum crezusem initial), sub care apa a patruns ,formand acele ondulatii urate pe supratata retelei. 
Din fericire doar o parte din suprafata se deterioarase, restul ramanand intacta (partea stanga) si deci reteaua o puteam folosi in continuare. Nu am mai continuat spalarea , am scos-o din apa am lasat-o la uscat apoi am pus-o intr-o cutie ,bine protejata si a stat o buna perioada de timp , pana de curand, cand mi-am adus aminte de ea si am decis sa construiesc un spectoscop de mare precizie.

Constructia spectroscopului am inceput-o acum trei-patru zile si am finalizat-o ieri. Carcasa este de dimensiuni mari ,dat fiind dimensiunea mare a retelei de difractie, din PAL, inauntrul caruia am montat reteaua intr-un colt , colimatorul intr-o parte a carcasei si luneta in partea opusa a retelei asa cum se paote vedea si in imagini. 

Colimatorul tot de la Erwin il am, mi l-a adus odata cu reteaua de difractie, provenind tot de pe acelasi spectroscop didactic. Are o fanta cam larga, de 1mm, asa ca i-am facut eu o fanta cu deschiderea de doar 0,2-0,3mm si am montat-o peste fanta originala. Am mai folosit si un dublet divergent (dintr-un obiectiv de camera compacta) care are rolul de a micsora imaginea fantei fara ca aceasta sa mai trebuieasca inchisa prea mult (0,1mm) pentru ca pot patrunde particule care obtureaza din fanta si pot produce linii si dungi nedorite in spectru, perpendiculare fata de liniile din spectru. 
De asemenea mareste si focala efectiva a colimatorului, misorand factorul de marire al colimatorului, ce apare in urma colimarii fascicolului si in final imaginea fantei se vede mai subtire prin luneta analizoare, ceea ce contribuie la marirea rezolutiei spectrului analizat. 

Ca luneta analizoare am folosit un obiectiv AMAR-S 105mm, de fabricatie poloneza, care se folosea pe aparatelele acelea de marit, folosite in developarea fotografiilor ,filmelor pe pelicula. Obiectivul l-am montat intr-o bucata scurta de teava din PVC de 50mm la capatul caruia am montat o celula cu filet M42, provenita de pe un obiectiv MIKAR-S 55mm, folosit tot pentru aparate de marit, in care vine montat aparatul foto Canon 450D, cu inel adaptor M42-EOS, pentru fotografierea spectrului, dar poate fi montate si oculare pe formatul 1,25" care intra aproape fix in gaura centrala a celulei cu filet M42, pentru studiul vizual al spectrului.
Dar obiectivul AMAR 105mm s-a dovedit a nu fi prea bun din cauza aberatiei de sfericitate destul de vizibile ce facea spectrul mai neclar la magnificatii mari, asa ca l-am desfacut si am inlocuit lentilele cu un mic obiectiv de binoclu de 25mm diametru f/4 ,  ce l-am montat in celula obiectivului AMAR, si care s-a dovedit mai bun, producand o imagine mai clara decat obiectivul AMAR 105mm.

Deasemenea, cum am scris mai sus, pentru reglarea retelei, pentru baleierea spectrului in fata lunetei analizoare, am folosit un surub ce l-am montat prin peretele carcasei (folosind o piulita M 6 cu gheare) in dreptul bratului de la  suportul retelei de difractie  care il impinge, si un arc de pix care sa il traga contra surubului , cand acesta este desfiletat asigurand  un reglaj mai ferm.

Spectroscopul l-am testat aseara si da rezultate fantastice, produce un spectru foarte detaliat, clar si drept, nu curbat ca la variantele anterioare de spectorscoape cu CD, DVD sau prisme. Si de asemenea 
 liniar, adica nu produce dispersie mai mare in zona albastra a spectrului cum se intampla in cazul spectroscopului cu prisme sau in zona rosie ca in cazul sepctroscoapelor cu CD sau DVD. Sunt foarte multumit de acest spectroscop. :)

Aseara am facut fotografii la spectrele unor lampi tip CFL, economice si la o lampa cu neon rosie (portocaliu-rosu de fapt) iar astazi si la spectul solar, folosind lumina soarelui care a patruns pe fereastra in casa si reflectata cu o bucata de geam spre fanta spectroscopului. 
Am ramas uimit de ce rezolutie poate sa aiba acest spectroscop, cate linii se vad in spectrul solar. Am slitat fara probleme si liniile sodiului 596-598 nm, liniile magneziului si fierului in zona verde , linia H-alpha si linia de absorbtie a oxigenului in zona rosie,  si liniile calciului in zona violet a spectrului. :D

In zilele urmatoare o sa mai pun fotografii cu spectrele celorlalte lampi care le am (cu vapori de sodiu ,cu halogenuri etc) si poate le voi analiza si cu softul Theremino , specializat in masurarea spectrelor. :)

-----------------------------------
valy
01 Feb 2022 21:41


-----------------------------------
Foarte frumos proiectul si rezultale. Merge si la stele?

pentru reglarea retelei,Ce intelegi prin "reglarea retelei"?

-----------------------------------
iulian90
01 Feb 2022 22:27


-----------------------------------
Adica reglarea pozitiei retelei de difractie in jurul axei sale pentru a "baleia" fasiculul reflectat si dispersat de retea , in asa fel incat sa poti vedea intreg spectrul deoarece in luneta analizoare nu se vede chiar intreg spectrul ci doar o parte a sa mai ales la grosismente mari, cu oculare mai puternice.   :) 

La stele nu stiu daca ar merge, constructia e greoaie, dificil de adaptat pe telescop. Pentru studierea spectrului la stele m-am gandit la o retea de difractie montata in fata obiectivului telescopului, formata din fire paralele (lita subtire sau ata), fixate pe un suport, cu 1-2 linii/mm ,care ar produce un spectru cu dispersie  in jur de 103" sau 1,7' si care la focala  de 900mm ar acoperi cam 80 pixeli pe senzorul camerei la pixel-size de 5,6 microni si la densitate de 2 linii/mm, care ar putea fi extins la 240 pixeli cu barlow-ul 3x care il am. Nu stiu insa daca ar fi suficient pentru analiza liniilor Fraunhofer din spetrele stelare. 
Am mai facut eu in trecut un ocular-spectroscop care il foloseam la telescop si care avea o bucata de CD pusa in fata lui la un unghi de 60 grade si care reflecta si dispersa lumina provenita de la stele producand un spectru destul de slab luminos si scurt , dar acum nu il mai am ,iam dat jos bucata de CD si ocularul l-am montat pe un cautator. :)

-----------------------------------
valy
01 Feb 2022 23:28


-----------------------------------
.. Nu stiu insa daca ar fi suficient pentru analiza liniilor Fraunhofer din spetrele stelare. ..Merge, ...oarecum https://www.astronomy.ro/forum/viewtopic.php?t=15085&postdays=0&postorder=asc&start=30 , dar nu se compara cu detaliile din spectrul Soarelui din poza ta de mai sus.

-----------------------------------
Erwin
01 Feb 2022 23:57


-----------------------------------
Bravo, Iulian! Mă bucur tare mult că ai reu&#537;it să faci spectroscopul. Piesele provin de la un spectroscop de laborator Zeiss, nu didactic. A&#537;adar calitatea originală era maximă, din păcate au stat ani de zile aruncate grămadă fără nicio protec&#539;ie. 

Pentru Soare î&#539;i recomand să faci un celostat. Sunt sigur că te vei descurca să-l construie&#537;ti. Pentru că lumina e destul de puternică nu trebuie o oglindă prea mare. Poate nici nu trebuie oglindă aluminizată, merge &#537;i o sticlă plană. Sau poate ipotenuza unei prisme de binoclu, e mai bună calitatea suprafe&#539;ei. Cred că &#537;i în locul oglinzii plane din interior po&#539;i folosi o prismă de binoclu.

-----------------------------------
iulian90
02 Feb 2022 01:43


-----------------------------------
Valy . Intersanta constructia retelei de difractie din fire paralele ,dar si varianta cu prisma in fata obiectivului. De fapt ultima varianta ,cea cu prisma este cu mult mai buna decat varianta cu retea de difractie cu fire, avand atat o dispersie mai mare cat si o eficienta mai buna. :) 

Erwin. Intr-adevar, reteaua de difractie a fost dintr-un spectroscop de calitate superioara, pe capacul protectie care l-a avut scrie in nemteste ca trebuie manipulata cu atentie si nu trebuie atinsa suprafata. Este buna si in starea in care este acum, da rezultate mult mai bune decat CD-urile sau chiar prismele. :)

Celeostat sigur as putea sa-i fac ,as putea sa il montez pe montura ecuatoriala care dispune de tracking, l-as face dintr-o bucata de geam care sa reflecte o parte din lumina solara si sa fie montat pe montura  si o oglinda mica fixa care sa directioneze lumina spre fanta spectroscopului. Calitatea suprafetei reflective nu cred ca conteaza, ca o sa folosesc si un ecran mat inaintea fantei ,care sa uniformizeze lumina de-a lungul fantei. 
Desigur ,as putea sa inlocuiesc si oglinda din interior cu o prisma, ar reflecta mai eficient lumina decat oglinda.

Mai pun doua poze, una cu spectrul unei lampi de noapte fluorescenta, de culoare verde si una cu spectrul lampii cu neon, in care am folosit expunere mai mare, de 20s ,pentru a pune in evidenta si liniile verzi ,chiar si o linie albastra din spectrul acestei lampi. Neonul produce printre cele mai frumoase spectre, cu multe linii, mai ales in partea rosie a spectrului. 
Am observat ca la tuburile cu neon de la firmele luminoase, de la reclame, lumina e mai rosie decat la lampile cu neon folosite ca indicatoare la diverse electrocasnice, la prelungitoare, intrerupatoare etc. Nu am studiat spectrul acestor tuburi (trebuie sa imi fac si un spectroscop de buzunar compact cu care sa studiez spectrele luminilor din departare de pe strada :mrgreen: ) dar banuiesc ca prezinta aceleasi linii, doar ca maximul este deplasat mai spre rosu, nu spre portocaliu-galben ca la lampile cu neon mici. Deasemena si lampile cu halogenuri metalice mai prezinta un spectru bogat in linii. :)

-----------------------------------
Erwin
02 Feb 2022 08:03


-----------------------------------
Cu ce merge oare "lampa de noapte" de culoare verde? Spectrul este compus, o parte de emisie reprezentată de liniile discrete &#537;i o parte difuză, caracteristică radia&#539;iei unui "corp negru" încălzit.

-----------------------------------
iulian90
02 Feb 2022 09:53


-----------------------------------
Lampa de noapte verde este un mic tub fluorescent cu mercur, de 1 W, la care liniile din spectru sunt emise de vaporii de mercur iar spectrul continuu cu maximul in zona verde este emis de luminoforul de pe peretii tubului, ceea ce da culoarea finala verde, virat putin spre bleu de linia albastra din spectrul mercurului. 
Ceva similar am observat la unele tuburi fluorescente de 18-20W , la care luminoforul (format din halogenfosfat) emitea un spectru continuu care da culoarea alba si se suprapunea cu spectrul de linii ale mercurului. 
Mai sunt si tuburi la care luminoforul emite linii si benzi, intocmai ca becurile economice tip CFL, acelea au luminofori tricromatici (formati din trei tipuri de luminofori amestecate) care au trei maxime in rosu , verde si albastru-verzui si sunt mai eficiente decat tuburile cu un singur tip de luminofor. :)

-----------------------------------
valy
02 Feb 2022 17:13


-----------------------------------
Nu este cam mare, se poate taia in bucati mai mici?
https://www.astronomy.ro/forum/files/20220130_210401_392.jpg

-----------------------------------
Mircea Pteancu
02 Feb 2022 23:20


-----------------------------------
Exceptional, felicitari Iulian pentru ingeniozitate !

Spor la experimente, Mircea

-----------------------------------
iulian90
02 Feb 2022 23:37


-----------------------------------
Multumesc dl. Mircea. :) Acest spectroscop este cel mai bun si precis din cate am construit pana acum ,are si sensibilitate buna ,pot studia spectrele unor lampi slab luminoase cu el. :)

Valy.  Da,  este mare reteaua de difractie, dar nu m-as incumeta sa tai din ea ,sa decupez bucati mai mici fiindca s-ar putea sa distrug si mai tare suprafata delicata a retelei, discul e din sticla cam groasa, nu stiu cum s-ar taia cu diamantul, cu disc abraziv nu stiu ce sa spun, cred ca s-ar taia dar ar face mult praf de sticla care ar ajunge pe suprafata retelei, nu prea se merita, mai bine as lasa-o asa cum este, chiar daca este mare si voluminoasa.

Mai prezint poze mai reusite cu spectre de lampi, am mai inchis putin fanta, cred ca pe la 0,1 mm am ajuns, se vede mai subtire acum, rezolutia spectrului a mai crescut putin.  :) 

Am fotografiat spectrul la lampa economica, la o mica lampa cu neon si la o lampa cu argon provenita de la un starter pentru tuburi fluorescente (sau "neoane", cum le spun majoritatea :lol:)

-----------------------------------
iulian90
03 Feb 2022 22:55


-----------------------------------
Astazi am prins putin  Soarele printre nori si i-am fotografiat spectrul prin noul spectroscop , dar cu camera web Philips Toucam modificata, care am montat-o pe spectroscop in locul camerei Canon. Are senzor mic si prinde doar o mica parte din spectru , dar ofera rezultatul cel mai bun , cu claritate foarte buna datorita posibilitatii de a face capturi de zeci sau sute de cadre sub forma de filmulete care apoi le pot stacka cu Registax sau AutoStakkert2. Plus ca in cazul spectrului surselor slabe de lumina are posibilitatea de a face cadre cu expuneri mari in modul LX.  :) 

Am reusit doar un film de 200 cadre sa fac la spectrul solar , din cauza fluctuatiei luminii solare datorita norilor ce tot acopereau Soarele, ca mai apoi sa se strice de tot vremea , dar apoi am mai filmat si spectrul lampii economice, facand 13 filmulete scurte , de 200 cadre care dupa stacking in AS2 au rezultat 13 imagini clare cu cate o mica parte din spectrul lampii, ce le-am lipit una langa alta si am facut un mozaic cu intregul spectru in care se vad foarte clare liniile si fondul difuz curat, fara zgomot mare. A fost migalos sa fac atatea capturi si sa le alatur ca sa obtin imaginea intregului spectru dar a meritat pe deplin efortul. :)  
Am continuat cu spectrul lampii cu neon ,la care am facut 27 capturi cu cate 40 cadre fiecare, dar in modul LX , la expuneri de 0,5-1s, a durat mai mult dar rezultatul a iesit fain, neonul avand multe linii si in zona infrarosu, nu numai in vizibil. :)

-----------------------------------
valy
03 Feb 2022 23:03


-----------------------------------
Poti sa captezi spectrul poluarii luminoase?

-----------------------------------
iulian90
03 Feb 2022 23:42


-----------------------------------
Spectrul poluarii luminoase cred ca as putea sa il captez ,dar trebuie sa deschid fanta mai mult ca sa intre mai multa lumina (0,5-1mm) si sa maresc mult expunerea, de ordinul minutelor. :)  Oricum la Braila iluminatul public a trecut de cel putin 4 ani pe leduri albe, in foarte putine locuri mai sunt lampi cu vapori de sodiu, asa ca spectrul dominat ar fi cel al ledurilor, un spectru continuu, care nu este chiar uniform, ci prezinta o zona ceva mai intunecata in zona verde-albastru pe la 500nm, si ar favoriza putin filtrele UHC si ceva mai mult filtrele O III de banda ingusta.

-----------------------------------
Erwin
04 Feb 2022 09:08


-----------------------------------
BRAVO! Felicitări pentru ideea de a folosi camera Philips &#537;i stacking. 

Dacă este sensibilă în infraro&#537;u apropiat atunci po&#539;i face spectrografie &#537;i la diferite substan&#539;e chimice moleculare, folosind o solu&#539;ie apoasă din substan&#539;a respectivă pusă într-un recipient plat din sticlă &#537;i un bec alb cu halogen. În mod normal sursele de lumină pentru spectroscopie sunt calibrate dar cred că pe zona de infraro&#537;u apropiat, unde au linii de emisie/absorb&#539;ie multe substan&#539;e organice obi&#537;nuite, po&#539;i determina destul de bine spectrele folosind programul acela care are deja o mul&#539;ime de spectre în baza de date. Eventual pui un stabilizator de tensiune reglabil pentru alimentarea becului, probabil un mic bec auto la 12V e suficient. Sau po&#539;i folosi un modul de putere PWM dacă pui bec mai puternic. Trebuie avut grijă că becul se încălze&#537;te puternic. Ssticla obi&#537;nuită cam taie din IR &#537;i UV a&#537;adar recipientul e bine să fie din sticlă sub&#539;ire, o eprubetă.

-----------------------------------
iulian90
04 Feb 2022 10:55


-----------------------------------
Multumesc. Buna idee cu studierea substantelor organice la spectroscop , becuri auto am de mai multe feluri , de la 5 W si 21 W si pana la halogen de 55 W.  
Cred ca becul de 21 W ar fi suficient pentru studierea spectrelor de absorbtie in infrarosu ale substantelor organice  , iar ca recipient oare nu as putea folosi si pet-uri albe transparente ?  Ma gandesc ca nu ar introduce benzi de absorbtie in spectrul analizat iar becul l-as putea amplasa mai departe de recipient ca sa nu-l incalzeasca prea tare. 
Nu am recipiente din sticla gen eprubeta sau pahar rectangular insa as putea incerca si cu borcanele  din sticla de la esente de rom. Chiar daca nu ar fi plate ci cilindrice as putea sa le pozitionez in asa fel incat sa lumineze uniform fanta spectroscopului. Si ar focaliza mai bine lumina prin fanta. :)

-----------------------------------
valy
04 Feb 2022 11:56


-----------------------------------
.. Ma gandesc ca nu ar introduce benzi de absorbtie in spectrul analizat ..Faci teste cu plastic/fara plastic, compari spectrele.

-----------------------------------
iulian90
05 Feb 2022 20:37


-----------------------------------
Buna seara tuturor. 

Va prezint o noua imagine cu spectrul solar intreg , capturat ieri cu camera web Philips Toucam modificata, prin noul spectroscop. :) 

Am facut nu mai putin de 40 capturi de cate 100 cadre fiecare, explorand putin cate putin tot spectrul solar, de la violet si ajungand pana departe in infrarosu. Mi-a luat destul de mult cu capturile, cred ca mai mult de o ora, dar si mai mult mi-a luat cu procesarile, care le-am inceput ieri si abia astazi le-am terminat, atat de multe capturi si imagini ce au fost de prelucrat (Bineinteles, cu pauze, ca mai aveam si alte treburi de facut ;) ). 

Capturile le-am stackat cu Registax 6, tot acolo am imbunatatit clariatea imaginilor rezultate la pasul Wavelets. 
Din cele 40 capturi au rezultat 40 de imagini clare cu cate o mica portiune din spectrul solar, pe care le-am lipit manual ,una cate una partial suprapuse, in Photoshop, am avut ceva dificultati cu gradientul, caci cadrele erau mai luminate spre stanga si mai intunecate spre dreapta, dar am rezolvat cu Erase Tool, care l-am marit pana la 400 px si am micsorat Hardness-ul pana spre 0% si am estompat imbinarile dintre imagini pana ce au inceput sa nu mai fie observabile, spectrul aparand mai uniform si mai frumos. 
Apoi l-am calibrat, adaugand gradatii sub el cu valorile in Angstromi (A) a lungimii de unda, ajutat de  cateva imagini de pe un [url=http://jazzistentialism.com/blog/?p=1083]site. 

Am capturat spectrul solar de la mai putin de 4000 A (400 nm) pana la peste 10000 A (1 micron) lungime de unda, deci camera Philips este fantastica ,este sensibila pe o plaja foarte larga de lungimi de unda. :)  Jumatate din spectrul solar capturat reprezinta numai portiunea IR, restul portiunea vizibila.

Reteaua de difractie are dispersie liniara din ce am observat in urma calibrarii spectrului solar, deci este  bine pentru ca astfel o sa pot analiza mai usor spectrele altor surse de lumina sau spectrele de absorbtie ale diferitelor substante. :)

-----------------------------------
Erwin
06 Feb 2022 14:17


-----------------------------------
Excelent!  :shock:  :)

-----------------------------------
iulian90
06 Feb 2022 17:41


-----------------------------------
O sa incerc si cu vechea camera Logitech Quickcam 9000  sa filmez spectrul solar, am impresia ca datorita pixelsize-ului mai mic (doar 3 microni, fata de 5,6 microni in cazul Philips Toucam/Celestron Neximage) o sa obtin rezolutie mai mare in spectru. :) 
Am constatat azi ca calibrarea spectrului facuta ieri nu este chiar corecta, unele linii din spectrul solar apar cam decalate fata de gradatiile puse de mine mai ales in infrarosu,  reteaua de difractie nu are dispersia chiar liniara ci usor exponentiala ,crescatoare spre rosu si mai ales spre infrarosu, dar nu atat de exponentiala ca in cazul prismelor unde partea dinspre rosu si infrarosu din spectru este mult expandata fata de partea dispre albastru care este mult mai comprimata. Urmeaza sa mai fac o noua calibrare a spectrului obtinut, iar in zilele urmatoare o sa fac o incercare cu camera Logitech si o sa revin cu noi imagini mai detaliate ale spectrului solar si nu numai. ;)

-----------------------------------
Mircea Pteancu
06 Feb 2022 19:34


-----------------------------------
Fantastic, felicitari !

Mircea

-----------------------------------
iulian90
09 Feb 2022 22:27


-----------------------------------
Multumesc.  :) 

Zilele acestea am mai perfectionat spectroscopul, modificand putin carcasa ca sa permita retelei de difractie sa se roteasca putin mai mult spre dreapta, pentru ca nu puteam vedea bine portiunea violet a spectrului decat daca inclinam luneta analizoare. 

In zona unde vine surubul de reglaj, am facut o deschizatura dreptunghiulara in care sa intre putin bratul suportului pe care este montata reteaua de difractie, iar surubul, care l-am inlocuit cu unul facut "la comanda" de mine, mai lung si cu varf sferic, l-am infiletat printr-o bucata de textolit gros care am fixat-o pe carcasa spectroscopului in zona unde este bratul suportului retelei pe care il actioneaza, asa cum se poate vedea in pozele de mai jos. 

Textolitul filetat cu tarod este mai bun decat acea piulita cu gheare care era inainte, fiindca este eliminat aproape total jocul surubului, acesta infiletandu-se mai lin si fara joc impingand bratul suportului retelei de difractie si astfel spectrul se misca mai lin si mai precis  prin fata lunetei analizoare, care are camp limitat si nu poate cuprinde intreg spectrul de la un capat la altul, de aceea este crucial acest sistem de reglare a inclinatiei retelei de difractie, care permite vizualizarea spectrului de la un capat la altul "deruland-ul" prin fata lunetei analizoare, actionand din surubul de reglaj. De asemenea , pentru o miscare lina am lipit pe bratul suportului retelei  o bucata de teflon pe care aluneca mai usor varful rotunjit al surubului de reglaj.

Luneta analizoare la randul sau a fost inlocuita cu una mai buna cu obiectiv de binoclu de 50mm cu focala de 200mm, care mareste rezolutia, cel putin pentru foto, unde camera Philips lucra cam "undersample", adica nu ajungea la rezolutia maxima optica din cauza dimensiunii pixelilor cam mare (5,6 microni). Vizual insa puteam atinge rezolutia maxima, daca puneam ocularul de 9mm in locul camerei. 
Acum spectroscopul "e si mai si", atat vizual, cat mai ales fotografic, putand fotografia spectrul cu detalii mai fine decat inainte. Am facut o proba la spectrul lampii fluorescente, dar ramane sa fac adevaratul test la spectrul solar, acolo voi vedea cat de bune sunt modificarile aduse spectroscopului. 

Nu am mai folosit camera Logitech, care desi oferea rezolutie mai buna, avea zgomot mai mare si o compresie mai mare care strica pozele. Si nici camera Canon 450 care nu capteaza intreg spectrul , capatul dispre violet, la fel si infrarosul sunt suprimate.  Ramane deci camera Philips sa o folosesc pe spectroscop.

Am observat o chestie interesanta in timpul testului pe spectrul lampii fluorescente cu camera Philips montata pe spectroscop; cand am ajuns in portiunea infrarosu (IR) am dat acolo de linia violet care facea parte din spectrul de ordin II care se suprapune partial cu spectrul de ordin I in zona IR. Se vedea defocalizata langa liniile spectrale din IR, iar cand focalizam pe ea se defocalizau liniile din IR. Apoi am dat si de linia albastra si chiar linia verde a mercurului din spectrul de ordin II, suprapuse cu liniile IR din spectrul de ordin I. Cred ca spectrul de ordin II ar putea fi eliminat cu ajutorul unui filtru IR pass, atunci cand se studiaza zona IR a spectrului de ordin II.

-----------------------------------
iulian90
13 Feb 2022 00:06


-----------------------------------
Buna seara tuturor. 

Prezint "versiunea 2.0" a spectrului solar, scanat la o rezolutie dubla prin spectroscop, cu imbunatatirile care i le-am adus recent. :) 

Mi-a luat doua ore numai ca sa fac capturile, in numar de 50, iar cu procesarile mi-a luat vreo 4 ore (in doua reprize) , dar a meritat pe deplin efortul. Acum liniile Franuhofer de absorbtie se vad mai clare si se spliteaza mai bine, iar spectrul apare mai uniform, nu se mai vad variatii de luminozitate datorita faptului ca am cautat sa uniformizez imbinarile dintre imaginile individuale care compun mozaicul. 

Imaginile rezultate din procesarea capturilor, 50 la numar, le-am aranjat in Photoshop una in continuarea celeilalte, suprapuse partial, aliniindu-le cu ajutorul liniilor Fraunhofer continute in imagini. 
De remarcat este faptul ca cele 50 de imagini care compun mozaicul formeaza numai portiunea vizibila a spectrului, in IR inca nu am ajuns, pentru ca cu scanarea spectrului incepusem cam tarziu, dupa amiaza si cand m-am apropiat de capatul rosu al spectrului vizibil Soarele deja mai avea putin si apunea, disparuse in umbra magaziei. Pentru portiunea IR s-ar putea sa mai trebuieasca inca vreo 40 capturi cel putin, caci este la fel de intinsa ca portiunea vizibila a spectrului solar. 
In zilele umatoare o sa ma ocup si de aceasta treaba, apoi o sa calibrez intreg spectrul solar. 

La spectroscop am montat pe colimator in fata fantei o sfera din plastic mat de la o lampa LED arsa, care imprastie lumina mai uniform de-a lungul fantei, permitand folosirea spectroscopului fara ajutorul unei oglinzi sau celeostat si pozitia din care bate lumina nu mai este critica intrucat sfera din plastic imprastie uniform lumina incidenta in toate directiile, doar trebuie indreptat  spectrocopul cu fanta spre Soare fara prea multa precizie si spectrul se vede. 
Sfera mata din plastic montata in fata fantei spectroscopului mai are un avantaj ,anume ca permite observarea in siguranta a spectrului solar, reducand din lumina incidenta si nepermitand patrunderea luminii solare directe in spectroscop care poate fi prea puternica si periculoasa.

-----------------------------------
Erwin
13 Feb 2022 08:49


-----------------------------------
Bravo, Iulian! Încă odată, mă bucur foarte mult că ai reu&#537;it să pui la punct instrumentul, într-un mod foarte ingenios, folosind doar materiale aflate la îndemână &#537;i scule obi&#537;nuite. Ideea cu sfera translucidă e minunată! Mă bucur &#537;i că re&#539;eaua, de&#537;i părea compromisă total de praf &#537;i zgârieturi încă este utilizabilă.

Având totu&#537;i un instrument atât de performant cred că ai putea încerca în faza următoare să faci cumva să izolezi linia de emisie Balmer Halpha &#537;i să baleiezi discul solar cu o lunetă (prin simplul drift) astfel încât din recompunerea imaginilor distincte să po&#539;i ob&#539;ine o imagine a cromosferei? Este ceva mai complicat, dar teoretic po&#539;i urmări orice altă linie de emisie, de exemplu Calciu, &#537;i să ob&#539;ii imagini ale regiunilor active.

-----------------------------------
valy
13 Feb 2022 11:49


-----------------------------------
Difuzerul nu altereaza spectrul?

-----------------------------------
iulian90
13 Feb 2022 19:45


-----------------------------------
Tavi. 

O sa incerc si treaba asta cu scanarea discului solar in banda ingusta, mai trebuie inca o fanta in focarul lunetei analizoare care sa separe banda H-Alpha de restul spectrului si un ocular de proiectie care sa preia imaginea de la cea de-a doua fanta si sa formeze imaginea ei in al doilea focar unde  va veni senzorul camerei, in acest caz spectroscopul devenind monocromator. Dar o sa fie destul de dificil sa adaptez spectroscopul pe luneta , fiind destul de greu si voluminos. 

Valy. 

Sfera din plastic (difuzerul) nu altereaza spectrul decat cred ca in extremitatea violet unde suspectez ca absorbtia creste treptat, deasemenea in lumina unui led UV (395 nm) am observat ca prezinta o fluorescenta de culoare bleu si cred ca energia luminii violet si UV incepand de la lungimea de unda 410 nm in jos este absorbita si reemisa in zona albastru-verde, poate de aceea  spectrul solar iesise mai luminos in zona albastra ,ca mai spre violet sa devina mai intunecat. O sa incerc sa mai fac capturi in zona albastra si violet folosind un geam matuit in locul sferei din plastic, acela nu prezinta absorbtie asa mare in violet, ci mai adanc in UV. In IR sfera nu prezinta absorbtie vizibila, prima varianta de spectru solar, postata in urma cu o saptamana, tot cu acea sfera montata in fata fantei am  facut-o.

-----------------------------------
valy
13 Feb 2022 20:05


-----------------------------------
In schema ta observ o oglinda, are un rol anume, nu puteai sa renunti la ea si razele din colimator sa cada direct pe reteaua de difractie?

-----------------------------------
iulian90
13 Feb 2022 21:12


-----------------------------------
Acea oglinda rabateaza fascicolul incident intr-o parte, spre reteaua de difractie si permite colimatorului sa fie montat drept, in unghi de 90 grade fata de peretele carcasei spectroscopului si fata de luneta analizoare. Nu cred ca ar fi mers fara acea oglinda pentru ca ar fi trebuit sa montez colimatorul pe aceeasi parte cu luneta analizoare, dar inclinat la un unghi de 20-25 grade fata de axa lunetei analizoare si ar fi fost cam incomod sa stau sa privesc prin luneta analizoare fara sa fac umbra la colimator. Sau daca as fi montat colimatorul pe peretele carcasei din lateral unde este montat acum dar fara acea oglinda, ar fi trebuit montat foarte inclinat prin peretele carcasei ca sa bata fascicolul direct in reteaua de difractie. Asa , cu colimatorul montat in 90 de grade fata de luneta analizoare este mai comod de privit prin spectroscop, iar cu acea oglinda colimatorul este mai simplu de montat pe carcasa spectroscopului.

-----------------------------------
Erwin
14 Feb 2022 10:09


-----------------------------------
Pentru monocromator va trebui să faci celostatul &#537;i luneta fixată pe aceea&#537;i masă cu spectroscopul. Într-adevăr, m-am uitat ieri pe o schemă &#537;i este mult mai complicat. &#536;i cred că necesită o re&#539;ea de difrac&#539;ie mai fină pentru a ob&#539;ine o bandă destul de îngustă pentru a prinde detaliile cromosferice. Probabil &#537;i construc&#539;ia trebuie să fie mai precisă sau elementele de pe traseul optic să fie colimabile, ceea ce complică &#537;i mai mult.

-----------------------------------
iulian90
14 Feb 2022 22:07


-----------------------------------
Asa este, un monocromator este complicat si implica si un mecanism vibrant care actioneaza ambele fante de intrare si de iesire in asa fel incat sa scaneze imaginea la o anumita lungime de unda, in banda foarte ingusta, deci nu e de mine, cu sculele modeste care le am. 

In schimb as putea sa fac ceva similar cu schema dupa care este construit spectroscopul solar Sol'Ex, imaginat si construit de astronomul francez Christian Buil, spectroscop prezentat in acest link pe care mi- lai trimis anul trecut. :)

http://www.astrosurf.com/solex/sol-ex-theorie.html

Constructia este mai simpla decat a unui monocromator, nu necesita o a doua fanta la iesire si nu implica piese aflate in miscare ca la un monocromator. 
Principiul de functionare acestui spectroscop se bazeaza scanarea imaginii prin metoda filmarii si a miscarii celeste (presupun ca cu tracking-ul oprit) si la procesare separarea unei fasii inguste ce contine linia spectrala H-Alpha din fiecare cadru si compunerea unei imagini a discului solar prin lipirea mai multor astfel de fasii una langa alta. In plus de asta acest spectroscop este relativ compact si usor (depinde din ce materiale este construit) si poate fi montat pe o luneta montata pe o ecuatoriala.
Ce-i drept , francezul a folosit o retea cu 2400 linii/mm de precizie mare si o fanta de 10 microni latime care sunt destul de scumpe. 

Ma gandesc daca as putea face un asemenea spectroscop dar cu o retea cu 1000 linii/mm de transmisie ca aceasta din linkul de mai jos :

https://astromagazin.ro/accesorii-spectroscopie/3113-reea-de-difracie-1000liniimm.html
 
si cu obiective de binoclu care le am. Mai ramane problema cu fanta care trebuie sa fie cat mai subtire, sa macar sa apara cat mai subtire, cerinta ce poate fi rezolvata prin micsorarea imaginii unei fante cu ajutorul unui grup divergent (Barlow), asa cum am procedat la spectroscopul cu reteaua de 600 l/mm.
Cu spectroscopul care l-am construit recent nu cred ca as putea sa scanez in banda ingusta Soarele  fiindca este mare, voluminos si greu, reclama folosirea unui celeostat cu oglinzi plane de calitate inalta.
Un spectroscop de genul celui Sol'Ex ar fi mult mai compact si nu ar necesita celeostat intrucat fiind mai  usor poate fi montat direct pe o luneta montata pe montura ecuatoriala.

In privinta utilizarii sferi din plastic pentru difuzia luminii in fata fantei spectroscopului  Valy are dreptate, acea sfera chiar altereaza spectrul in apropiere de extremitatea violet. :)
Azi am facut niste teste, observand spectrul unei lampi fluorescente vizual in timp ce puneam acea sfera in fata fantei ,apoi o luam din calea fantei, am constatat ca linia spectrala violet de 401 nm apare mult mai slaba cand lumina trece prin acea sfera decat fara, in timp ce linia albastra 432 nm este mai putin afectata, iar celelalte linii verzi si galbene nu sunt afectate deloc. O  sa folosesc un geam mat in locul sferei si voi repeta cateva capturi si in zona violet a spectrului cand voi scana spectrul in IR, probabil maine. Apoi la procesare o sa inlocuiesc portiunea violet din spectrul care l-am prezentat mai sus cu o portiune formata din imaginiile noilor capturi si voi adauga si portiunea IR, poate si cu calibrare, depinde ce timp voi avea.

-----------------------------------
catalin dumitru
15 Feb 2022 15:30


-----------------------------------
Cred că se poate face monocromator fără fante mobile . Dar în cazul ăsta , trebuie ca re&#539;eaua de difrac&#539;ie să se poată roti.

Iar ca să prindă cât mai mult din spectru , această re&#539;ea trebuie să fie foarte lungă în compara&#539;ie cu înăl&#539;imea ei .

A&#537;a am găsit eu într-un spectrofotocolorimetru , ba&#537;ca unghiul re&#539;elei este &#537;i calibrat pe lungimile de undă înscrise pe butonul/rotorul cu aspect de &#537;urub micrometric .
La prima vedere , construc&#539;ia pare anevoioasă &#537;i calibrarea un chin , dar dacă te orientezi după anumite linii spectrale cunoscute , devine totul mai simplu . 
Nu am stat să văd cum a făcut constructorul (Zeiss) ca spectrul să fie distribuit liniar pe toată cursa butonului de reglaj , care are trasate pe circumferin&#539;ă 100 diviziuni echidistante . &#536;i diviziunile de pe ax , care reprezintă sutele de nanometri , sunt tot echidistante .
Probabil că liniaritatea e ob&#539;inută din felul în care ac&#539;ionează pârghiile care mi&#537;că re&#539;eaua .

Oricum, felicitări pentru construc&#539;iile tale . Le urmăresc cu mare interes  :) .

-----------------------------------
iulian90
19 Feb 2022 19:46


-----------------------------------
Multumesc pentru felicitari. :)  Deocamdata nu cred ca m-as apuca sa construiesc monocromator, e destul de complex si costisitor de facut. Ma multumesc si cu acest spectroscop performant.   :) 

Zilele acestea am facut un difuzer cu geam matuit pe ambele parti, care vine in fata fantei, in locul acelei sfere din plastic, pentru difuzia si uniformizarea luminii inaintea fantei. Geamul spre deosebire de sfera din plastic nu influenteaza spectrul deloc, nici in extremitatea violeta nici in infrarosu, in plus are transmisie mai buna, lasa sa treaca mai multa lumina, spectrul se vede mai bine si sensibilitatea la camera o pot micsora mai mult.

Am tras capturi la portiunea IR si la extremitatea violet a spectrului, vreo 40 capturi a cate 100 cadre fiecare in portiunea IR si si vreo 4 capturi in portiunea violet si dupa ce le-am prelucrat am format un mozaic cu portiunea in IR a spectrului ,din 40 imagini lipite si partial suprapuse in Photoshop si am inlocuit extremitatea violet a spectrului vizibil care l-am prezentat in urma cu ceva timp, si care nu aparea prea bine fiind prea intunecata ,atenuata de absorbtia sferei din plastic, cu noua portiune violet prelucrata din captuirile trase recent cu spectroscopul doata  cu geamul mat care nu atenueaza violetul si acum se vede mai bine acea portiune a spectrului, chiar si cele doua linii de absorbtie a calciului ,K si H(mai degraba benzi, caci sunt late si mai difuze). Cum camera "vede" extremitatea violet a spectrului tot in culoarea albastra ca si portiuna albastra a spectrului (raspunsul cromatic al camerei difera de cel al ochiului uman) am "colorat" eu putin in violet portiunea respectiva, apare mai natural, mai fain. 

Am facut si calibrarea ambelor portiuni a spectrului ,IR si vizibil, cu gradatii in Angstromi (1 Angstrom =  0,1 nm) pentru lungimea de unda, tinand cont de faptul ca reteaua nu produce un spectru foarte liniar ,ci usor exponential, crescator spre rosu si mai ales spre IR, iar acum liniile spectrale se gasesc in dreptul gradatiilor corespunzatoare, mult mai putin decalate. Diviziunile gradatiilor devin din ce in ce mai distantate intre ele spre rosu si IR si mai apropiate intre ele spre violet, nu mai sunt la distante egale ca in prima varianta a spectrului prezentata in acest topic, la care liniile spectrale nu erau aliniate cu valoarea corespunzatoare de pe gradatii.

Este interesant faptul ca am ajuns la lungimea de unda de 10000 angstromi, sau 1 micron cu fotografierea spectrului solar, in portiunea IR fiind multe linii de absorbtie, mai bine vizibile decat in portiunea vizibila a spectrului. 
Pe la lungimea de unda de 7600 A (760 nm) se intalneste o impresionanta banda de absorbtie a oxigenului atmosferic terestru, fiind lata si avand in partea stanga o surmedenie de linii apropiate intre ele. Pe la  lungimea de unda de 6890 A se mai poate intalni o alta banda de absorbtie a oxigenului terestru, asemanatoare cu cea de la 7600 A, dar mai subtire si mai palida. 
Linia Alfa a hidrogenului ,de pe la 6563 A se vede bine ,fiind mai lata decat celelate linii din portiunea vizibila. Alte linii importate in vizivbil, ar mai fi linia dubla a sodiului ,situata pe la 5900 A, liniile magneziului de la lungimile de unda 5167, 5173 si 5184 A, linia H-Beta, liniile CH (banuiesc ca hidrocarbura, nu metan, care are formula CH4) si liniile calciului din portiunea  UV vecina cu capatul violet al spectrului. In portiunea IR se mai pot intalni liniile de absorbtie a vaporilor de apa, dupa lungimea de 7000 A, dar banuiesc ca si spre capatul de 1 micron, fiind o gramada una langa alta, pe o portiune destul de lata a spectrului, dar unele linii pot fi si a altor elemente sau compusi chimici, ca CO2, gaze rare, chiar noxe etc.  :lol: 

Este interesant tare domeniul acesta, o sa mai fac studii in acest sens, inclusiv pe substante organice cu spectrosocpul si o sa va mai tin la curent cu rezultatele.  :)

-----------------------------------
Erwin
20 Feb 2022 00:01


-----------------------------------
Wow, super! 

Dacă vrei să treacă mai multă lumină în loc de sticla mată po&#539;i folosi o folie pentru îndosarierea colilor A4. Sunt unele transparente dar altele sunt mate, au &#537;i o mică granula&#539;ie. Am folosit o astfel de folie în fa&#539;a aperturii lunetei pentru Halpha fără să defocalizez pentru a putea face imagini FLAT la full-disk. Merge &#537;i cu orice pungă din polietilenă dacă este mată. Nu &#537;tiu însă ce efect are asupra spectrului, dacă transmite cum trebuie sau absoarbe ceva.

-----------------------------------
iulian90
20 Feb 2022 23:01


-----------------------------------
Mai prezint o varianta mult imbunatatita a spectrului vizibil, la care am corectat coloratia in asa fel incat sa asemene cu spectrul perceput vizual de ochiul uman, dar si luminozitatea care am uniformizat-o de-a lungul spectrului, mai putin spre capatul violet unde contrastul era prea scazut. Acum arata si mai fain spectrul vizibil decat inainte. In plus, am adaugat notatii in dreptul liniilor spectrale mai importante. :)
La fel o sa fac si cu spectrul in IR, o sa uniformizez luminozitatea si o sa cresc contrastul liniilor, dar la culori nu cred ca o sa umblu deoarece ochiul nu percepe infrarosul. 
Pe langa aceasta imagine cu spectrul imbunanatit mai prezint inca o imagine cu o comparatie intre varianta originala si varianta imbunatatita a spectrului vizibil. Se observa imediat diferenta distributiei culorilor de-a lungul spectrului si diferenta de luminzitate intre cele doua variante. Varianta imbunatatita  este sus iar cea originala dedesubt.

Am dat si peste un site interesant , in care este prezentat spectrul solar vizibil si IR la un nivel ridicat de detalii si sunt notate absolut toate liniile din spectru, nu numai cele importante. O sa am de studiat, nu gluma, intreg spectrul solar, facand comparatii intre ce am realizat eu si ce este pe acel site. :) 

http://www.astrophoto.at/sol-2014-10-31.html

In privinta difuziei luminii, ar fi interesanta si folia folosita la indosarierea colilor A4, am si eu si o sa incerc odata , doar are granulatie cam mare si trebuie plasata cat mai departe de fanta, caci altfel se vor vedea dungi si linii orizontale de-a lungul spectrului si ii va strica aspectul. Dealtfel si geamul mat care l-am montat la spectroscop, la inceput l-am pus mai aproape de fanta si producea linii orizontale, asa ca l-am montat mai departe de fanta prin intermediul unei bucati de tub din PVC de 50mm diametru.

-----------------------------------
Erwin
22 Feb 2022 09:41


-----------------------------------
Faină treabă! Dar să &#537;tii că intensitatea spectrului este corelată cu emisia luminii (vezi diagrama Plank). 

Uite alt site interesant, un catalog de linii spectrale:
https://splatalogue.online//

Spor la studiat! Spectroscopia este un domeniu vast. :)

-----------------------------------
iulian90
22 Feb 2022 19:36


-----------------------------------
Desigur, stiu ca luminozitatea spectrului ar trebui sa respecte curba de luminozitate specifica unui corp negru incalzit, adica specific radiatiei termice, l-am uniformizat mai mult in zona galbena si zona bleu / turcoaz unde erau portiuni mai intunecate, din cauza raspunsului neuniform al camerei.

Multumesc pentru link, am intrat pe acest site si l-am incercat, dar deocamdata nu a dat niciun rezultat, cere niste vectori, valori, printre care si Energy range care nu stiu la ce se refera (banuiesc ca se refera la temperatura substantei), deplasarea in rosu (Redshift) si mai are o lista cu niste telescoape radio, dar niciunul optic, oare functioneaza doar pentru domeniul radio sau si pentru domeniul optic si infrarosu ? 
Va trebui mai intai sa invat cum se utilizeaza, sa ma acomodez cu acest site, apoi o sa incep sa studiez spectrele la diferite elemente si substante. :)

-----------------------------------
metalgibson
22 Feb 2022 21:47


-----------------------------------
Am gasit pe Aliexpress un spectroscop ieftin , nu stiu la cit e de bun pentru cercetari serioase stiintifice , dar lumea este multumita care cumpara pentru interes de a vedea spectrul sau de a verifica filtrele astronomice .

in comentarii cumparatorii au pus multe fotografii cu teste  ale spectrului deferitor surse, pina si la verificarea unui filtru de telescop

https://www.aliexpress.com/item/32843822194.html?spm=a2g0o.cart.0.0.4f5b3c00Km9Uuy&mp=1

-----------------------------------
iulian90
22 Feb 2022 22:12


-----------------------------------
Intersant spectroscop, e chiar mai ieftin decat reteaua de difractie cu 1000 linii /mm de pe Astromagazin pe care pusesem eu ochii sa o cumpar pentru a connstrui un spectroscop portabil compact.

https://astromagazin.ro/accesorii-spectroscopie/3113-reea-de-difracie-1000liniimm.html

Si vad ca este cu prisme , nu cu retea de difractie, deci ar avea o eficienta luminoasa mai buna decat un spectroscop cu retea de difractie de transmisie. In plus de asta vad si multe review-uri bune despre acest spectroscop, insotite de poze cu spectre vazute prin acest spectroscop.  :D  Insa ce e caracteristic acestui tip de spectroscop cu prisme este faptul ca spectrul nu e liniar, ci mai extins spre albastru si mai comprimat spre rosu. Asa era spectrul produs de prima mea varianta de spectroscop care era tot cu prisme, cu 5 prisme de binoclu montate in tandem. Reteaua de difractie produce un spectru mai liniar.

Intre timp am dat peste un alt site interactiv cu spectrele tuturor elemetelor chimice atat in vizibil cat si in infrarosu si ultraviolet. Este exact ce-mi trebuie mie, cu toate ca nu pot explora ultravioletul cu camerele care le am, in schimb infrarosul il pot explora pana la lungimea de unda de 10000 angstromi sau 1 micron.  :D 

http://umop.net/spectra/spectrum.php?elem=H

-----------------------------------
Alex Chiru
23 Feb 2022 07:54


-----------------------------------
Uitându-mă pe această postare am învă&#539;at multe, mul&#539;umesc ! 
Am văzut că sunt &#537;i alte metode, e drept mai costisitoare, dar cred că fac treabă mai bună. 
De exemplu cu un star analyzer ca acesta
https://astromagazin.ro/accesorii-spectroscopie/2538-star-analizer-200lnmm.html
se pare că se pot face măsurători mult mai precise, mai ales dacă se mai folose&#537;te &#537;i un soft dedicat.
Aici am văzut treaba asta, dar sunt mai multe inregistrări pe youtube...
https://www.youtube.com/watch?v=Fv5fFSacVO8

-----------------------------------
iulian90
07 Mar 2022 14:05


-----------------------------------
Buna ziua tuturor. 

Desi nu am mai fost activ pe forum in ultima perioada, am mai lucrat la spectroscop , aducand imbunatatiri, ca de ex. adaugarea unui tambur cu gradatii pe axul surubului de reglaj al spectrului ,acoperit cu hartie alba pe care am imprimat o spirala cu pixul in timp de actionam surubul, apoi am calibrat spectroscopul , pe spectrul solar, facand gradatii de-a lungul spiralei in corelatie cu diferite portiuni ale spectrului in asa fel incat sa reglez cu precizie spectrul prin fata lunetei analizoare, si deci a camerei , in asa fel incat liniile spectrale sa se miste cu echivalentul a jumatate de cadru de la stanga la dreapta, rezultand astfel cadre care sa pot fi suprapuse partial la procesare, cand formez panorama cu intregul spectru, deoarece camera avand senzor mic ,nu cuprinde decat o mica parte din spectru si acesta trebuie baleiat cate putin de la o captura la alta. Acesta este "pretul" platit pentru rezolutie mare, un camp real TFOV foarte mic ce cuprinde doar o foarte mica parte din spectru. :) 
Daca la un spectru cu multe linii de emisie sau de absorbtie de-a lungul sau ma puteam descurca si fara acel tambur cu gradatii, luandu-ma dupa anumite linii ca reper atunci cand reglam spectrul, de la o captura la alta, in cazul spectelor cu putine linii, care sunt departate una de cealalata si care nu se pot vedea decat cate una pe intreg cadru, treaba era foarte dificila, pentru ca nu stiam cat de mult trebuie sa rotesc de surub ca sa reglez pozitia spectrului in asa fel incat la procesare sa stiu exact unde trebuie pozitionat cadrul cu linia spectrala respectiva in spectru, deci nu cunosteam pozitia exacta a acelei linii in spectru si de aici apareau mari erori de pozitie ale liniilor respective la procesare, mai ales in infrarosu, unde sunt rare si departate mult una de cealalta, in cazul spectrului lampilor fluorescente cu mercur. 

Ieri am scanat spectrul unei lampi cu mercur, la o rezolutie fara precedent, facand cam 39 capturi , din fiecare rezultand cate o imagine cu o mica buacatica din spectru, imagini ce le-am insirat si suprapus partial una peste alta in Photoshop, fiecare avand dimensiuni de 640 x 200 pixeli, suprapuse cu 320 pixeli una peste cealalta si am format doua panorame avand dimensiuni de 7000 x 200 px ,respectiv 7900 x 200 px, ce contin portiunea vizibila a spectrului, respectiv portiunea IR a spectrului lampii economice cu mercur. 
Am gasit si o varianta de corectie a raspunsului neuniform al camerei , facand un fel de cadre "flat" care le-am mixat in Photoshop in mod Divide cu panoroamele respective, rezultand un raspuns mai uniform, o iluminare uniforma de-a lungul spectrului. Camera Philips are mai multe zone unde sensibilitatea scade neuniform de-a lungul spectrului, in zona galben, bleu, violet ,rosu indepartat si o scadere liniara spre infrarosu. 
Acum mai bine de o saptamana am observat ca fanta nu era perfect pozitionata si am rasucit-o putin pana cand liniile din spectru au inceput sa se vada si mai clar. Cred ca o sa mai scanez odata spectrul solar si o sa fac si procesarea mai corecta de data asta a imaginilor. :)

-----------------------------------
Erwin
07 Mar 2022 21:01


-----------------------------------
Felicitări! Îmbunătă&#539;irea este evidentă! :)

Î&#539;i dau o sugestie cum po&#539;i realiza o roată gradată cu 100 sau 200 diviziuni: faci roata din lemn cu o carotă de decupat circular sau folose&#537;ti o roată existentă. O montezi pe axul unui motor pas cu pas la care ai scurt-circuitat o bobină din cele 2, astfel motorul stă ferm pe un pas. Motorul îl fixezi pe menghină sau pe masă &#537;i pui o placă lângă roată pe care o folose&#537;ti ca reper pentru a trasa diviziunile, fie pe partea cilindrică fie pe disc, cum î&#539;i vine la îndemână să cite&#537;ti mai u&#537;or grada&#539;iile. Rote&#537;ti motorul cate un pas. Eu am un &#537;urub original de la spectroscop, o să încerc să măsor pasul, poate se găse&#537;te un &#537;urub metric cu acela&#537;i pas.

Între timp am dezmembrat alte 2 spectrofotometre Zeiss cu prisme, unul era în IR (prismă de sare, din păcate este mătuită, a prins umezeală...) iar celălalt în UV+Vizibil cu prisma din cuar&#539;. Am recuperat multe oglinzi cu suport colimabil dar majoritatea sunt concave. O să-&#539;i aduc &#537;i &#539;ie oglinzi, poate ajută la perfec&#539;ionarea spectroscopului tău. Nu &#537;tiu încă ce rol aveau oglinzile sferice sau cilindric-concave? Poate ne ajută Cătălin?

Mă întreb dacă nu se poate combina prisma cu re&#539;eaua de difrac&#539;ie? Ar ajuta la "disecarea" mai bună a liniilor?

-----------------------------------
Erwin
07 Mar 2022 21:03


-----------------------------------
Felicitări! Îmbunătă&#539;irea este evidentă! :)

Î&#539;i dau o sugestie cum po&#539;i realiza o roată gradată cu 100 sau 200 diviziuni: faci roata din lemn cu o carotă de decupat circular sau folose&#537;ti o roată existentă. O montezi pe axul unui motor pas cu pas la care ai scurt-circuitat o bobină din cele 2, astfel motorul stă ferm pe un pas. Motorul îl fixezi pe menghină sau pe masă &#537;i pui o placă lângă roată pe care o folose&#537;ti ca reper pentru a trasa diviziunile, fie pe partea cilindrică fie pe disc, cum î&#539;i vine la îndemână să cite&#537;ti mai u&#537;or grada&#539;iile. Rote&#537;ti motorul cate un pas. Eu am un &#537;urub original de la spectroscop, o să încerc să măsor pasul, poate se găse&#537;te un &#537;urub metric cu acela&#537;i pas.

Între timp am dezmembrat alte 2 spectrofotometre Zeiss cu prisme, unul era în IR (prismă de sare, din păcate este mătuită, a prins umezeală...) iar celălalt în UV+Vizibil cu prisma din cuar&#539;. Am recuperat multe oglinzi cu suport colimabil dar majoritatea sunt concave. O să-&#539;i aduc &#537;i &#539;ie oglinzi, poate ajută la perfec&#539;ionarea spectroscopului tău. Nu &#537;tiu încă ce rol aveau oglinzile sferice sau cilindric-concave? Poate ne ajută Cătălin?

Mă întreb dacă nu se poate combina prisma cu re&#539;eaua de difrac&#539;ie? Ar ajuta la "disecarea" mai bună a liniilor?

-----------------------------------
iulian90
07 Mar 2022 22:43


-----------------------------------
Multumesc. :) 

Aha, am inteles, cred ca este o metoda buna de a obtine o roata cu diviziuni egal distantate. Din ce am inteles  motorul nu trebuie alimentat, ci doar sa-i scurtcircuitez una din bobine si invart eu de axul motorului ? 
In cazul spectroscopului gradatiile de pe surubul de reglaj nu sunt la distante egale din cauza ca sistemul surub-parghie introduce erori mari, decalaje intre pasii dintre gradatii, deci nu merge deloc cu gradatii echidistante. Distantele dintre gradatii in cazul tamburului de pe surub cresc exponential pe masura ce actionez surubul (in sensul insurubarii sau acelor de ceasornic) si pe masura ce avansez spre capatul rosu/ IR al spectrului. 
Interesant oglinzile acelea concav-cilindrice, banuiesc ca serveau ca colimatoare care focalizau lumina ingusta ce trece prin fanta mai eficient decat o lentila sau obiectiv  :)
Desigur, cred ca daca ar fi adauga si prisma dupa reteaua de difractie ar mari suplimentar dispersia, dar trebuie asezata in asa fel incat sa intercepteze corect razele dispersate de reteaua de difractie.  

Mai prezint o varianta a spectrului de la lampa economica, la care am mai facut o corectie mai bina neuniformitatii luminazitatii date de camera spectrului vizibil, folosind un cadru flat mai imbunatatit.

-----------------------------------
catalin dumitru
08 Mar 2022 03:37


-----------------------------------
Oglinzile concave din spectrometre sunt de fapt aproape toate toroidale . Prin pozi&#539;ionarea drastică la unghiurile potrivite , ele fac exact ce fac lentilele , adică focalizează, colimează , amplifică lumina sau lă&#539;imea spectrului probei de analizat , fără a-i influen&#539;a componenta spectrală , cum ar face-o sticlele optice . 
Forma toroidală e necesară pentru devierea spectrului fără a induce abera&#539;ii geometrice , cam ca la telescoapele fără obstruc&#539;ie .

Metalizarea acestor oglinzi probabil că bagă ceva erori , dar măcar fabricantul cunoa&#537;te natura materialuiui reflectant (posibil aluminiu) &#537;i astfel se poate &#539;ine cont la măsurarea finală .

-----------------------------------
Erwin
10 Mar 2022 08:36


-----------------------------------
Merci, Cătălin! Va trebui să improvizez un banc optic pentru a le determina parametrii, poate cu o re&#539;ea Ronchi? 

Pentru cine mai este interesat, am primit un link cu informa&#539;ii interesante pe subiect:

http://www.lightfrominfinity.org/

-----------------------------------
iulian90
10 Mar 2022 21:33


-----------------------------------
Interesant tare spectroheliograful construit de italian, este format din trei refractoare, din care unul este folosit pentru a forma imaginea Soarelui in focarul celui de-al doilea, unde este montata si fanta, al doilea refractor este colimator , dupa care vine montata reteaua de difractie si cel de-al treilea refractor este analizor. :) 

Am mai vazut si o varianta a spectroheliografului cu doar doua refractoare, din care unul este montat in schema cu autocolimare, prin care lumina dispersata de retea intra inapoi prin obiectivul acestuia si formeaza imaginea spectrului tot in dreptul fantei,sau in apropierea acesteia, cel putin asa am inteles eu. :)  
Aceasta varianta ar putea sa functioneze ca monocrmomator, dar cu o singura fanta care e folosita atat pentru intrarea luminii in colimator cat si pentru separarea unei bande inguste din fascicolul reflectat si dispersat de reteaua de difractie, si bineinteles cu un singur colimator care ar servi si ca analizor. Foarte ingenios.  :)  
Nu arata insa clar cum a montat reteaua in varianta de spectroheliograf cu autocolimare, dat fiind faptul ca intre fascicolul incident si cel reflectat de retea este un anumit unghi minim (in portiunea violet a spectrului), care depinde de numarul de linii si deci a dispersiei retelei de difractie.

Mai prezint niste imagini cu spectrul unei lampi fluorescente de noapte (cea a carei poza am postat-o tot in acest topic, mai la inceput) ,precum si cu spectrul unei mici lampi cu neon, de la butonul unui prelungitor de 220v. Am scanat tot spectrul de la violet si pana la infrarosu.  :)

-----------------------------------
iulian90
15 Mar 2022 21:22


-----------------------------------
Buna seara tuturor. :) 

Zilele astea am mai adus imbunatatiri la spectroscop, in special la fanta, inlocuind fanta cea veche fixa cu doua fante interschimbabile , una fina cu latime de doar 0,1 mm, pentru studierea spectrului solar, cealalta cu latime de 0,3mm pentru spectre produse de lampi, care sunt mult mai putin luminoase decat soarele. 

Am ales varianta aceasta cu fante care sa le pot schimba ca pe oculare, pentru ca varianta cu fanta fixa nu convenea atunci cand aveam de studiat spectrul produs de lampi slabe, iar varianta cu fanta reglabila avea dezavantajul ca nu pastra riguros paralelismul intre lamelele fantei mai ales la latimi foarte mici. Asa, cand am de studiat lampi pun fanta de 0,3mm, iar cand studiez spectrul solar o pun pe cea fina , de 0,1mm. In afara folosirii spectroscopului fanetele le pot pastra in cutii, ferite de praf.

Pentru a reduce cat mai mult din reflexiile produse pe muchiile lamelor, le-am innegrit cu marker permanent pe partea de dinauntrul fantei.

Deasemenea, am mai marit distanta intre grupul divergent si fanta, din componenta colimatorului, in acest fel marind factorul de micsorare virtuala a imaginii fantei, colimatorul avand o focala efectiva marita cu cel putin 4x focala nativa, iar prin luneta analizoare acum liniile spectrale se vad si mai subtiri cu fanta de 0,1mm ,decat cum se vedeau inainte, cu fanta fixa, care era de 0,2mm.

Azi, am avut ocazia de a testa spectroscopul la lumina solara, studiind spectrul solar si am ramas uimit de ce finete are acum spectroscopul, cat de clare se vad liniile Fraunhofer, ,reusind sa splitez una din cele trei linii ale magneziului b 1,b 2 si b 3, din portiunea verde a spectrului, dubletul D1-D2 a sodiului din zona galbena , liniile H-Alfa si H-Beta foarte clare. Fotografic am reusit sa pun in evidenta detalii foarte fine in benzile oxigenului ,A si B din infrarosu apropiat , respectiv rosu indepartat ,precum si detalii fine din liniile din portiunea vizibila, H-alfa, H-beta, b1,b2,b3, CH si K-H, liniile calciului din violetul indepartat.  :) 
Am mai adaugat si un barlow la camera Philips ca sa beneficieze de sampling corect, caci la focala nativa a lunetei analizoare era undersampling. Iar pentru a dierctiona lumina spre fanta folosesc o oglinda obisnuita reglabila, ce am fixat-o pe niste magneti pentru stabilitate si o mai reglez din cand in cand ,pe masura ce Soarele se misca pe cer, nu este nevoie de celeostat, pentru ca pun si geamul mat inaintea fantei, pentru uniformizarea luminii , imprastiind-o si nu mai e nevoie de o directionare riguroasa a luminii prin fanta. 

Acum pot sa spun ca am un spectroscop profesional, sunt foarte multumit de el, nu cred ca mai are nevoie de vreo imbunatatire. :D In urmatoarele zile  (sau saptamani, depinde de vremea asta capriciooasa) o sa scanez din nou spectrul solar la rezolutie mai mare decat cea de pana acum, precum si spectrele de lampi cu descarcare in gaze.

-----------------------------------
Erwin
16 Mar 2022 08:13


-----------------------------------
Super, Iulian! Sunt foarte bucuros că ai reu&#537;it să pui la punct spectroscopul &#537;i să sco&#539;i spectre foarte detaliate, nici nu mă a&#537;teptam ca o re&#539;ea veche, ponosită, cu relativ pu&#539;ine linii (624 am găsit scris pe spatele uneia pe care am demontat-o &#537;i care e spartă în 2 bucă&#539;i) să î&#539;i permită să ob&#539;ii a&#537;a ceva. Succes cu spectrele solare! 

Celostatul &#539;i-ar permite să treci lumina printr-o lunetă înaintea spectroscopului, să ob&#539;ii imagine de detaliu a Soarelui &#537;i astfel să studiezi regiuni active, de exemplu în Halpha. Desigur, imaginea unei RA trebuie produsă prin filmarea liniei Halpha în timp ce ai un u&#537;or drift &#537;i aceasta trece prin dreptul fantei. Recompunerea imaginii este dificilă dar posibilă.

-----------------------------------
iulian90
16 Mar 2022 23:53


-----------------------------------
Multumesc.  :)  
Secretul obtinerii spectrelor fine ,detaliate cu o retea cu relativ putine linii per mm consta in a micsora cat mai mult fanta , sau cel putin imaginea ei , fie folosind un colimator cu focala mare , mai mare decat cea a lunetei analizoare , fie prin intercalarea unui Barlow intre fanta si obiectivul colimatorului , marind focala acestuia ( sa fie mai mare decat focala lunetei analizoare)  si implicit , micsorand imaginea fantei. Pe aceasta varianta am mers eu cand am construit spectroscopul. 
In privinta celeostatului , ar trebui niste oglinzi plane de calitate optica buna in cazul studierii discului solar in banda ingusta. Procurarea lor este dificila , fiind scumpe. O idee ar fi folosirea de oglinzi provenite de la diagonale , de 2 " de preferat. Daca se urmareste si reducerea luminii oglinzile ar putea fi inlocuite de  bucati de geam (dar nu sunt de calitate optica buna)  sau de ipotenuza unor prisme mai mari.
Dar in linkul postat de tine mai sus am observat o constructie de spectroheliograf format din doua lunete montate "spate-in-spate" 
intre ale caror portoculare  este montata fanta , o luneta fiind montata in montaj cu "autocolimare" , in care lumina ce cade pe reteaua de difractie , montata dupa obiectivul lunetei respective , se intoarce prin aceeasi luneta ,care functioneaza atat ca colimator cat si ca analizor. Iar cealalta luneta prin care intra lumina solara formeaza imaginea  Soarelui  in focar , in dreptul fantei, unde se intalneste si focarul celeilalte lunete.  Ambele lunete sunt montate pe un suport comun , direct pe montura ecuatoriala si in acest caz nu ar mai fi nevoie de celeostat. Pe viitor o asemenea constructie urmaresc sa o fac si eu. :)

-----------------------------------
iulian90
21 Mar 2022 23:00


-----------------------------------
Buna seara tuturor.  :) 

Prezint noua varianta a spectrului solar , capturat la o rezolutie si calitate fara precedent. :D 
Azi am prins senin si am capturat spectrul solar cu camera Philips prin spectroscopul dotat cu fanta fina de 0,1mm.
Am facut cam 34 capuri a cate 500 cadre fiecare , mi-a luat destul de mult ,vreo 2 ore , fiindca am avut ceva probleme cu nori trecatori care acoperea din cand in cand Soarele , dar si din pricina camerei care este "lenta" avand performantele cele mai bune la FPS  mic, de 5-10 cadre pe secunda si 500 cadre le face in 100 s sau 1,6 minute  x 34 capturi = 57 minute , aproape o ora , plus intervalele dintre capturi , in care mai reglam focusul ,mai reglam pozitia oglinzii care reflecta lumina spre fanta spectroscopului, plus pauza impusa de trecerea norilor peste Soare. Si la procesare mi-a luat vreo 4 ore cumulat , in reprize de 2 ore cu pauze. :)
 
Am mai adus o ultima imbunatatire la spectroscop ; i-am pus focuser la luneta analizoare , ca sa pot focusa fin si precis imaginea spectrului , mai ales pe partea de foto. :)

-----------------------------------
Erwin
22 Mar 2022 07:51


-----------------------------------
Faină treabă, Iulian! Cât de departe po&#539;i merge în IR &#537;i în UV cu această cameră? 

Dar dacă ai folosi o cameră de supraveghere care este sensibilă în IR? Pentru a studia liniile Fraunhofer se poate folosi &#537;i o cameră alb-negru, desigur cu rezolu&#539;ie corespunzătoare. În IR se află multe linii de spectre moleculare organice &#537;i ai putea detecta poluan&#539;ii toxici din atmosferă. Mai ales acum, că din cauza bombardamentelor fabricilor din Ukraina s-au ridicat nori de tot felul de substan&#539;e în atmosferă, de exemplu amoniac. Nu &#537;tiu exact cum se determină compozi&#539;ia atmosferei pe baza intensită&#539;ii spectrului luminii solare, cred că ai nevoie de o calibrare.

-----------------------------------
iulian90
22 Mar 2022 08:09


-----------------------------------
Din ce am observat , spectroscopul functioneaza in intrevalul 390 nm un UV invecinat si pana la 950 -1000 nm in IR , depinzand de sensibilitatea camerei. 
In IR inca nu am facut masuratori precise ale pozitiilor liniilor spectrale , pentru ca nu am gasit etaloane ,imagini concrete cu spectrul solar in infrarosul indepartat , dar pot spune ca am ajuns cu scanarea (in variantele anterioare de spectru solar) pana unde se termina liniile Fraunhofer , de nu se mai vad niciuna si sensibilitatea camerei incepe sa scada mult.

Sper astazi sau maine daca ma este senin sa scanez din nou partea IR a spectrului solar , iar apoi sa incerc sa il calibrez , sa indentific lungimea de unsa corezpunzatoare liniilor si benzilor din portiunea IR. 
Ce am reusit pana acum sa indentific lungimea de unda a celebrelor benzi A si B ( niste coglomerari de linii foarte apropiate intre ele si intense, intunecate care se pot observa in prima varianta de spectru solar)   din infrarosul apropiat  si care prima , A are lungimea de unda medie de 760 nm iar cealalta , B lungimea de unda de 690-695 nm in rest celelalte linii din IR inca nu le-am indentificat lungimea de unda corespunzatoare. :)

PS : Buna ideea cu camera de supraveghere ,as putea folosi camera Samsung SCB 2000 dar este greoie , nu stiu cum o sa suporte focuserul greutatea mare a ei ,in plus de asta nu pot inregistra inaginile produse de camera Samsung  , desi am montat acea placa de captura de la tine in PC si am instalat driverul si un soft de captura WinFast (parca) nu capteaza imaginile de la camera , trebuie sa mai verific unde este buba , care e problema de nu merge  softul sau driverul placii de captura. :)

-----------------------------------
iulian90
27 Mar 2022 21:51


-----------------------------------
Buna seara tuturor. 

Prezint o imagine cu spectrul solar calibrat cu gradatii in angstromi si corectatin ceea ce priveste coloratia , dar si in capatul violet (liniile calciului H si K ), unde am mai facut niste capturi mai bune si in lumina mai puternica si cu un numar de cadre mai mare (1000) pentru un SNR mai bun, astfel ca liniile H si K ale calciului , precum si alte linii spectrale din jur se vad mai bine si mai clare.
Pentru a se vedea mai bine liniile Fraunhofer ,dar si pentru incadrare mai buna , am taiat bucati din spectru , pe care le-am aranjat cat mai compact ,una sub cealalta.

Am facut capturi si in portiunea IR a spectrului solar , insa mai am de lucru la capturi ,abia le-am stackat ,rezultand vreo 34 imagini cu portiuni mici din spectru , foarte frumoase , dar care inca nu le-am unit ca sa fac panorama cu spectrul ,de asta ma voi ocupa maine sau poimaine, apoi trebuie calibrat si voi prezenta rezultatul saptamana care vine.   :)

-----------------------------------
Erwin
28 Mar 2022 07:16


-----------------------------------
Fain! 
Rezultatele sunt mult peste a&#537;teptări, de la o re&#539;ea a&#537;a de veche, cu relativ pu&#539;ine linii. Cred că pentru IR &#537;i UV trebuie să evi&#539;i folosirea prea multor lentile în drumul optic, cu cât mai pu&#539;ine cu atât mai bine.

-----------------------------------
iulian90
28 Mar 2022 10:33


-----------------------------------
In IR din ce am observat, chiar si pana aproape de 10000 Angstromi sau 1000 nm, optica spectroscopului pare sa nu afecteze prea mult imaginea, atat doar ca focusul se modifica incepand din portiunea rosu indepartat inspre IR, ajngand la un ecart de 8-10mm in capatul IR indepartat al spectrului, deci planul focal se deplaseaza mai in spate pe masura ce inaintez spre IR. 

Traseul optic al spectroscopului contine un mic dublet divergent, pe post de Barlow ce lungeste focala colimatorului si micsoreaza imaginea fantei, obiectivul colimatorului care e dublet acromat, oglinda de la o diagonalade telecop, care rabateaza fascicolul in unghi de 110-120 grade spre reteaua de difractie, obiectivul lunetei analizoare (dublet acromat) si lentilele ocularului, sau inca un Barlow inaintea camerei (in cazul foto) care mareste imaginea spectrului in asa fel incat sa fie sampling-ul corect, sa se vada bine liniile cele mai subtiri pe cadre, si eventual sticla senzorului camerei. Dar toate aceste elemente optice par sa nu diminueze prea mult radiatia IR, din ce am observat mai ales pe spectre ale unor lampi cu neon sau mercur. 

In UV lucrurile stau cu totul diferit, aici sensibilitatea atat in cazul vizual cat si foto este numai pana la 390 nm, pentru iluminare buna a fantei spectroscopului , mai departe actioneaza sticla tuturor elementelor optice de pe traseu, care blocheaza radiatia UV cu lungimi de unda mai mici de 390nm, poate chiar si numai un singur element ,lentila sau obiectiv dublet sa fie opac pentru radiatia UV mai departata, sau chiar si sticla din componenta senzorului camerei poate sa fie suficient de opaca pentru razele UV sub 390nm, asadar cu camerele obisinuite nu cred ca as putea capta portiunea UV mai indepartata. Ar trebui ca spectroscopul sa aiba oglinzi concave sau lentile din sticla de cuart in locul obiectivelor colimatorului si analizorului  iar camera sa aiba senzor special pentru UV, cu sticla de cuart care sa permita trecerea radiatiei UV mai indepartate.

-----------------------------------
iulian90
28 Mar 2022 19:45


-----------------------------------
Prezint si imaginea cu portiunea IR a spectrului solar, gata prelucrat, calibrat, etalonat. :)  

Am terminat mai repede decat m-as fi asteptat, datorita experientei acumulate in prelucrarea portiunii vizibile a spectruui solar, dar unde a fost mai dificil cu corectia distributiei culorilor care trebuie sa apara cat mai similar cu distributia culorilor spectrului perceputa vizual si nu cum percep camerele video-foto. 
In IR nu a mai fost nevoie de corectie a culorilor pentru ca acolo ochiul nu percepe nimic (cu exceptia capatului dinspre 690-710 nm, care se vede de un rosu foarte inchis, culoarea vinului rosu inchis) si am lasat asa distributia culorilor, care incepe de la rosu, devine caramiziu apoi gri si in cele din urma un purpuriu deschis cenusiu, datorita raspunsului camerei. 

Spectrul solar in IR este mai spectaculos decat cel in vizibil, avand linii mai numeroase si mai intense ce sunt poduse de atmosfera terestra, in special oxigenul molecular, vaporii de apa si eventual azot  (nu stiu deocamdata ce linii sunt atribuite azotului, stiind ca acest element reprezinta cam 76% din compozitia atmosferei terestre). :)

-----------------------------------
iulian90
29 Mar 2022 18:08


-----------------------------------
Mai prezint si niste capturi ale spectrului solar prin metoda afocala, adaptand camera Philips la ocularul de 40mm si montandu-i un obiectiv wide de la o alta camera web in locul adaptorului pe 1,25", precum si niste filtre , cel Orange #21 si UHC. 
In felul acesta prind mai mult din spectrul solar si pot scana intreg spectrul vizibil si IR mult mai rapid ,din cateva cadre, care apoi le lipesc intre ele formand un mozaic cu intreg spectrul. Desi rezolutia este mult mai mica, metoda afocala este potrivita atunci cand se testeaza anumite filtre, cum sunt cele planetare sau UHC. Desigur, camera poate fi adaptata din nou in configuratia initiala, cu adaptorul pentru telescop si barlow pentru cazul in care este necesara o rezolutie mare a spectrului, dar tot atat de usor si rapid se poate adapta in modul afocal, fara prea multe complicatii. Camerei i-am mai lipit un filet interior pe carcasa in care vine barellul luat de pe camera Neximage si prin care vine montata camera pe ocularul de 40mm ,la care i-am lipit un alt filet exterior, iar in gaura centrala cu filet vine infiletat fie obiectivul ,in cazul afocal, pentru camp larg , fie adaptorul pentru telescop ,in cazul prime focus, pentru rezolutie mare. Deci acum pot scana spectrele atat la rezolutie mare, cat si pe un camp larg, in functie de necesitate. 
Scanarea spectrului in mod afocal de camp larg este utila mai ales atunci cand am de a face cu spectre cu linii rare si distantate mult intre ele, caz in care cadrele rezultate la rezolutii mari nu pot fi aranjate corect pentru a forma un mozaic cu intreg spectrul, asa ca modul afocal avand un camp larg poate cuprinde o mare parte din aceste linii spectrale distantate , si astfel se va sti cum sunt repartizate liniile in spectru  in cazul in care acestea sunt putine si prea distantate intre ele pentru metoda prime focus de rezolutie mare.

Am uitat sa metionez ca pentru scanarea portiunii IR a spectrului solar la rezolutie mare, de saptamana trecuta, am folosit filtrul planetar colorat Orange #21 montat pe camera, dupa spectroscop, care lasa sa treaca lumina din portiunea verde-galbui a spectrului si pana in infrarosul indepartat, fara pierderi semnificative de transmisie, astfel taind o parte din spectrul de ordinul II care se suprapune partial cu spectrul de ordinul I in portiunea IR si care duce la diminuarea contrastului liniilor de absorbtie si a nuantei culorilor in infrarosu. Este o alternativa buna la filtrele IR Pass, de care doecamdata nu am.     :) 
In prima imagine de mai jos se poate vedea spectrul capturat prin filtrul Orange 21 dar si prin filtrul UHC. Filtrul Orange 21 are o transmisie buna incepand de la lungimea de unda de 5600-5700 angstromi si pana la vreo 10000 angstromi, in infrarosul indepartat, pe cand filtrul UHC prezinta doua ferestre de transmisie, una in intervalul 4600-5200 angstromi si cealata in intervalul 6300-7800 angstromi, incluzand si infrarosul apropiat, pana la banda A de absorbtie produsa de oxigenul atmosferic, dunga lata intunecata din partea dreapta a spectrului.
In urmatoarele imagini de mai jos se poate vedea cum a fost adaptata camera pentru modul afocal, in care a fost montat un mic obiectiv in locul adaptorului pentru telescop si un filet interior pe carcasa camerei, precum si pe ocular si cum vine camera montata pe ocularul de 40mm in mod afocal, in care spectrul este scanat in camp larg.
Iar in ultima imagine de jos camera Philips este configurata pentru modul prime focus sau cu barlow pentru scanarea spectrului la rezolutii mari.

-----------------------------------
Erwin
30 Mar 2022 10:32


-----------------------------------
Neobosit! Acum ai putea trasa curba de intensitate spectrală în cazul filtrelor? Iei o linie din imagine &#537;i faci un grafic frecven&#539;ă-intensitate? Nu &#537;tiu dacă nu cumva există un soft specializat pentru spectro-fotometrie pe care l-ai putea folosi să ob&#539;ii această curbă, mai simplu decât prin prelucrarea manuală.

-----------------------------------
iulian90
30 Mar 2022 21:24


-----------------------------------
Pentru analiza spectrului exista cel putin un soft numit [url=https://www.youtube.com/watch?v=32JO1ikgzXU]Theremino Spectrometer , am dat recent de el si cred ca zilele urmatoare o sa fac niste teste. :) Dar nu poate fi folosit decat cu metoda afocala in care sa se vada cat mai mult din spectru, nu merge la rezolutie mare unde este captat doar o mica parte din spectru. 
Desigur, o sa fac incercari si experimente cu diferite filtre care le am , dar si cu solutii lichide ,la care sa analizez spectrul de absorbtie. Anumiti detergenti din comert, care sunt colorati in mov, galben, verde, albastru etc. prezinta benzi de absorbtie interesante in vizibil, ce le-am analizat in trecut cu spectrocopul vechi cu prisme, dar acum cu noul spectroscop o sa fie mai interesant. :)

-----------------------------------
iulian90
11 Apr 2022 20:24


-----------------------------------
Vin cu noutati in domeniul spectroscopiei. :)  

Am mai fotografiat spectrele unor lampi prin metoda afocala care cuprinde o portiune mai mare din spectru si face prelucrarea mai usoara si mai rapida insa rezolutia este mai mica. Iar astazi am scanat si spectrul luminii emise de o lumanare si am ramas surprins sa gasesc cateva linii de emisie suprapuse peste fondul continuu corspunzator radiatiei termice. 

Doua linii in zona galbena a spectrului ,foarte apropiate intre ele sigur apartin sodiului, caci corespund ca pozitie cu liniile de absorbtie D1-D2 ale sodiului din spectrul solar. Liniile se vad greu si nu tot timpul depinde si de pozitia flacarii lumanarii fata de fanta, am observat ca liniile se vad mai intense in lumina provenita de la marginea flacarii decat din centrul ei. 
In infrarosu am mai gasit alte doua linii mult mai departate intre ele, mai intense si mai bine vizibile, insa care se vad numai fotografic, prin intermediul camerei, fiind in infrarosul cam indepartat. Desi am gasit valoarile lungimii de unda corespunzatoare liniilor din IR ,nu am reusit sa le gasesc corespondenta cu vreo anumita substanta. Nu par sa apartina sodiului, deoarece acesta emite o linie in IR dar pe o lungime mai mare decat a acestor linii, undeva pe la 820 nm, pe cand liniile din spectrul lumanarii sunt pe la 774nm ,respectiv 776,8 nm.

In ceea ce priveste spectrele lampilor, acestea sunt de la o lampa economica, o lampa cu neon, o lampa fluorescenta de noapte verde si blitz-ul cu xenon de la un aparat foto. Spectrul blitz-ului xenon este mai interesant, fiind format dintr-un fond continuu in portiunea vizibila mai ales si din linii de emisie care sunt vizibile mai ales in infrarosu.  
Am etalonat toate spectrele inclusiv cele solare facute prin filtrele Orange 21 si UHC si spectrul de la lumanare. La spectrul uminarii am facut si doua capturi de mare rezolutie cu luniile sodiului si  liniile din IR.

-----------------------------------
iulian90
12 Apr 2022 22:09


-----------------------------------
Am construit si un celostat cu doua oglinzi obisnuite acum cateva zile, pentru a directiona si mentine lumina solara spre fanta spectroscopului atunci cand studiez sau fotografiez spectrul solar , insa abia astazi am reusit sa il testez ,din cauza vremii, dar functioneaza bine si mentine fascicolul de lumina indreptat spre fanta spectroscopului, nemaifiind nevoie sa reglez eu oglinda des pentru a reflecta lumina spre fanta, celostatul face aceasta treaba automat. L-am adaptat pe montura Bresser ,care dispune de motorizare, nu am mai facut eu mecanism de urmarire, fiind mult mai usor sa il adaptez pe montura. 
Practic am fixat numai una din oglinzi pe axa RA a monturii, acolo unde se monteaza luneta polara, adaptand suportul oglinzii (furca) la flansa care vine infiletata pe capatul inferior al axei RA si care servea la fixarea lunetei polare in mod normal, fara sa modific nimic de pe montura. Am folosit niste saibe mari si un surub cu care am prins suportul oglinzii de flansa apoi am infiletat-o pe axa RA a monturii. 
Cealalta oglinda (fixa) am fixat-o tot pe un suport tip furca ,dar nu pe montura ci separat,  pe o bucata dreptunghiulara din Pal, care vine pus pe scaunul pe care vine asezat si spectroscopul, asa cum se vede in pozele de mai jos. A doua oglinda este dubla, cu o parte plana si una concava care poate servi la concentrarea fascicolului pe geamul mat din fata fantei, sporind luminozitatea, care este util mai ales in modul vizual, unde cu geamul mat pus inaintea fantei spectrul devine mai lat si mai uniform dar cam intunecat, iar cu partea concava a oglinzii fixe ce reflecta si concentreaza lumina pe geamul mat, spectrul devine mai luminos si mai bine vizibil in modul vizual. In modul foto pot compensa din expunere si nu e nevoie sa indrept oglinda cu partea concava spre fanta , este de ajuns partea plana a oglinzii ca sa reflecte lumnina spre fanta fara sa o concentreze.

Am repetat capturile la spectrul solar atat cu filtrele UHC si Orange 21 cat si fara, de data asta nu am mai facut doar cateva poze singulare ,ci scurte filmari a cate 200 cadre fiecare , pe care le-am stackat iar imaginile rezultate au iesit mai faine ,rezultand niste spectre mai frumoase si curate, fara zgomot ca versinile anterioare. Am cautat sa fac capturile cu expunere si amplificare constanta pentru a scoate in evidenta curba de lumina a spectrului solar corespunzator radiatiei termice a unui corp negru , insa a trebuit sa maresc gama dinamica la maxim pentru ca si extremitatile foarte slab luminoase ale spectrului (UV si IR indepartat) sa apara mai bine, fara sa surpaexpuna zonele cele mai luminoase din spectrul solar (din zona verde-galben). De asemenea spectrul solar apare mai scurt decat in versiunile anterioare, datorita intunecarii accentuate din portiunea IR indepartata si a faptului ca nu mai mai compensat expunerea in infrarosu, pentru a pastra nemodificata curba de lumina a spectrului solar.

-----------------------------------
catalin dumitru
13 Apr 2022 00:58


-----------------------------------
:P 
Foarte tare !!  Mai trebuie să faci o ultimă măsurătoare , să vezi cam cât de sus ridică piciorul că&#539;elul ăla somnoros .

-----------------------------------
Erwin
13 Apr 2022 08:02


-----------------------------------
Bravo! 

Sper că mătu&#537;a ta nu te-a certat că i-ai luat oglinzile de machiaj din baie!  8)  :lol: 

Acum serios, oglinda celostatului la ce viteză trebuie să se rotească pe axa RA ca raza de la Soare să rămână pe aceea&#537;i direc&#539;ie?

-----------------------------------
iulian90
13 Apr 2022 09:09


-----------------------------------
Nu i-am luat oglinzile matusii ci le-am cumparat de la un magazin si sunt mai mari decat oglinda ei.  :) 
Le-am ales mai mari pentru a nu produce vignetare prea mare si pentru  a asigura un fascicul mai larg care sa compenseze eventualele erori de tracking in cazul in care montura nu este bine pusa in pol  (ziua e dificil de pus in pol , nu ai repere decat poate Soarele ). 
Viteza de tracking este egala cu cea de rotatie a Pamantului adica normala datorita faptului ca oglinda mobila a celostatului este pozitionata in asa fel incat centrul ei optic sa coincida cu axa RA a monturii ,oglinda fiind inclinata cu 45 grade fata de axa RA iar fasciculul de lumina este reflectat in lungul axei RA spre oglinda fixa , in acest fel fasciculul isi mentine pozitia indiferent de pozitia Soarelui pe cer intr-un anunit moment al zilei . In drumul sau fasciculul intalneste oglinda fixa asezata in asa fel incat centrui ei sa coincida cu axa RA a monturii , care reflecta fasciculul spre spectroscopul asezat sub trepiedul monturii.
 Am vazut cateva schite de celostat insa oglinzile sunt pozitionate si orientate diferit fata de schema care am folosit-o eu si poate si viteza de tracking ar fi diferita de cea normala pentru a asigura mentinerea fasciculului de lumina in aceeasi pozitie la iesire din celostat. Pentru mine a fost mai simpla aceasta schema  in care lumina solara sa fie reflectata in lungul axei de rotatie de oglinda mobila pentru ca mai apoi sa fie reflectata spre spectroscop de a doua oglinda fixa ,nefiind nevoie de o viteza de tracking diferita de cea normala. 
Inclinatia oglinzii mobile este in medie de 45 grade fata de axa RA ,dar poate fi modificata in functie de declinatia Soarelui, in functie de anotimp ,oglinda putand fi mai putin inclinata vara si mai mult inclinata iarna.

-----------------------------------
iulian90
26 Apr 2022 20:22


-----------------------------------
Buna ziua tuturor. 

Astazi am facut o proba cu noua camera Point Grey ,primita de la Marius (aka dmtr69) , pe spectroscop, ca tot era senin si Soarele batea puternic si am scanat spectrul solar. Am ramas tare uimit sa vad ce imagini faine cu spectrul solar ofera aceasta camera, incomparabil mai bune si mai clare decat cele oferite de camera Philips Toucam. :D 
Liniile Fraunhofer se vad mai subtiri si mai clare cu aceasta noua camera, fiind monocroma, claritatea si sensibilitatea se mentin foarte bune si in zonele rosu, albastru si violet a spectrului, unde cu camera Philips claritatea si luminozitatea spectului scadeau din cauza matricei Bayer de pe senzorul color si a faptului ca numarul de pixeli rosii si albastri este de doua ori mai redus decat al pixelilor verzi. Cu noua camera nu am aceste probleme. :) 

Camera Point Grey este mai sensibila in UV apropiat, are un senzor cu rezolutie mai mare, cu pixelsize mai mic (3,75 microni) si o arie ceva mai mare decat senzorul camerei Philips, ceea ce inseamna un camp mai larg ce cuprinde mai mult din spectru, o claritate mai buna a liniilor de absorbtie si o uniformizare mai buna a luminozitatii de-a lungul spectrului, fara zone intunecate ca la camerele color. Plus ca are un fps mai mare si trag capturile de trei ori mai rapid decat cu Philips Toucam.

Am tras capturi la intreg spectru ,de la UV apropiat pana la IR indepartat, vreo 70 la numar si am procesat cateva din ele deocamdata, dar o sa ma ocup de restul in urmatoarele zile si voi reveni cu rezultatele finale cand termin prelucrarea.  :) 

Intre timp am gasit un soft de prelucrare si analiza a spectrelor, se numeste Visual Spec si cu el pot analiza atat spectre intregi (bineinteles, sa nu fie prea mari imaginile) cat si portiuni mai mici din spectru, generand un grafic cu curba de luminozitate a spectrului si care merge si etalonat in Angstromi. 
Mi-a luat ceva timp pana m-am obisnuit cu softul, pentru ca accepta numai fisiere "qmips" (nu stiu ce fle de fisiere mai sunt si acelea) ,fits sau bmp. Dintre acestea prefer cu fits sa lucrez pe acest soft, nu comprima informatia si pot converti fisiere tiff in fits la nevoie ca sa le pot deschide cu acest soft. 
Are posibilitatea de a face comparatie cu linii cunoscute al e elementelor chimice, avand o lista generoasa cu linii apartinand diferitelor elemente, astfel putand afla elementele chimice dintr-un spectru anume. :) 
O chestie ciudata la acest soft este ca are tendinta de a supraexpune imaginile daca histograma este de 50% sau mai mare (ca in prima imagine cu Visual Spec), trebuie subexpuse sau intunecate in Photoshop (histograma la 25%) imaginile ce urmeaza a fi convertrite in fits si deschise cu softul Visual Spec pentru a nu le mai supraexpune (la fel ca in a doua imagine cu Visual Spec).
In rest softul este fain si usor de folosit. :)

-----------------------------------
Erwin
27 Apr 2022 16:30


-----------------------------------
:shock: 

Foarte interesant, Iulian! Po&#539;i să-mi zici care ar fi limitele, în UV sau IR la care ajungi acum?

-----------------------------------
iulian90
28 Apr 2022 07:50


-----------------------------------
Din ce am observat , sensibilitatea noii camere in IR ajunge tot pana la 1000 nm sau 10000 angstromi, dar in UV este mai sensibila si ajunge cel putin pana la 370 nm sau 3700 angstromi ,dar mecanismul de reglaj al spectroscopului nu permite explorarea spectrului mai adanc in UV mai indepartat. As putea sa mai fac o mica modificare la mecanism in asa fel incat sa pot ajunge macar pana la lungimea de unda de 350 nm, pana unde scade sensibilitatea camerei.  

Am mai observat un lucru in zona UV, focalizarea se modifica exponential in asa fel incat daca focalizez portiunea centrala din imaginea cu spectrul , spre marginile din stanga si dreapta liniile spectrale apar defocalizate si este din cauza cromatismului obiectivelor acromate folosite atat la colimator cat si la luneta analizoare. De asemenea si in IR focalizarea se modifica substantial insa nu atat de drastic ca in UV.
Oricum ,cu noua camera Point Grey performanta spectroscopului a crescut semnificativ. :)

PS: am pus si doua imagini cu capatul dinspre UV al spectrului solar (care contin si graficul si etalonarea spectrului), una facuta camera Point Grey ,cealalta cu camera Philips Toucam. Se observa ca imaginea facuta cu Point Grey este mai luminoasa si mai detaliata, limita ajungand la 3754 A fata de 3857 A in cazul camerei Philips. In IR inca nu am ajuns cu prelucrarea si etalonarea imaginilor, deocamdata mai am de lucru cu portiunea vizibila a spectrului, care sper ca astazi sau maine sa termin, apoi voi incepe cu portiunea IR, unde va fi mai dificil sa etalonez spectrul intrucat exista prea putine indicii si informatii pe net despre portiunea IR a spectrului solar. :) La varianta de spectru facuta cu Point Grey am pus doua imagini cu spectrul UV, una monocrom, asa cum a facut-o camera, cealalta colorata in purpuriu in Photpshop.

-----------------------------------
Erwin
30 Apr 2022 12:48


-----------------------------------
Mul&#539;umesc. Spor pe mai departe!

-----------------------------------
iulian90
02 Feb 2023 23:48


-----------------------------------
Salut tuturor.  :) 

Vin cu actualizari in privinta spectroscopiei: spectroscopul cu retea de difractie i-am construit o noua carcasa asta-vara, din lemn de brad lacuit, avand un aspect mai frumos, totodata i-am inlocuit surubul de reglaj cu un surub special de reglaj cu gradatii, primit de la Erwin anul trecut, ce provine de pe spectrofotometrul de la care provine si reteaua de difractie, iar in interior constructia am modificat-o substantial, eliminand acea oglinda care reflecta lumina venita de la colimator, acesta fiind indreptat direct spre reteaua de difractie, iar arcul ce tinea tras suportul retelei spre surubul de reglaj l-am inlocuit cu un elastic gros care se comporta mai bine. Deasemenea, surubul de reglaj l-am mutat intr-o alta pozitie, in spatele spectroscopului,  determinata de sensul gradatiilor gravate pe surub care sunt in ordine inversa fata de gradatiile trecute de mine pe vechiul surub de reglaj. Desi surubul are gradatii direct in nanometri, nu am reusit sa calibrez specroscopul in asa fel incat sa pot folosi gradatiile de pe surub, probabil din cauza focalei lunetei de analizare si a colimatorului care nu mai corespund cu focala colimatorului original de pe spectrofotometrul de pe care provin reteaua de difractie si surubul de reglaj, si chiar colimatorul, care insa are focala modificata cu un element barlow, pentru a forma o imagine a fantei mai subtire. 

ZIlele trecute am mai construit un alt spectroscop, cu prisme de binoclu de data asta, mai mic , usor si mai compact, conceput pentru a putea fi montat pe luneta sau telescop, cu scopul de a observa spectrele stelare. :)  
Se stie ca o prisma are o eficienta luminoasa superioara retelelor de difractie cand vine vorba de spectre stelare care sunt slab luminoase, de aceea am ales sa il construiesc cu doua prisme de binoclu in tandem. 
Spectroscopul mai include un obiectiv de 25mm f/4 pe post de colimator, montat la intrare dupa barelul de 1,25" care se monteaza in portocularul unui telescop sau luneta, si luneta analizoare alcatuita dintr-un alt obiectiv de 25mm f/4 si un ocular de binoclu de 10mm focala, care impreuna cu prismele si colimatorul formeaza un grup optic cu raport 1:1, deci fara marire, practic ca si cum ocularul lunetei analizoare ar fi montat direct pe telescop. 

In practica am intampinat unele dificultati ,dintre care cea mai de seama problema cu backfocus pozitiv teribil de mare, trebuind un prelungitor optic destul de lung pentru a putea focaliza clar la infinit, de aceea nu am reusit decat pe luneta de 80/900mm cu diagonala de 2" pe post de prelungitor optic sa montez acest spectroscop. 
O alta problema am intampinat-o la constructie, anume unghiul sub care iese fascicolul dispersat spre luneta analizoare, carcasa nu o proiectasem corect, iar spectrul nu aparea in luneta analizoare, asa ca am "carpit-o" cu niste pene din textolit pentru ca luneta sa fie montata la unghiul corespunzator. Dar am trecut si peste asta. :)

Intr-o seara acum 4-5 zile am reusit sa testez spectroscopul cu prisme pe luneta de 80/900 la stele. Prima tinta a fost Rigel din Orion. 
Cand am pus ochiul la ocular am zarit un spectru subtire destul de luminos si colorat, fara linii de absorbtie, apoi am mutat pe Betelgeuse si am zarit linii de absorbtie pe aproape tot spectrul ,de la albastru pana la rosu, insa se observa destul de greu in spectrul atat de subtire, cel putin la fel de greu ca in cazul ocularului-spectroscop cu bucata de CD construit acum 4 ani la care luminozitatea spectrului era mai scazuta , dar spectrul era mai lat. Deci trebuie putin latit spectrul ca liniile sa poata fi distinse mai usor (probabil o lentila cilindrica ca colimator ar fi mai indicata). Dar e interesant spectroscopul intrucat ofera spectre mai luminoase decat o retea de difractie din CD/DVD. 
Am reusit sa fac si cateva poze cu spectrul stelei Betelgeuse la ocular cu telefonul.

O particularitate la prisme, care ar fi un dezavantaj in anumite privinte este aceea ca spectrul nu este liniar ca la retelele de difractie, portiunea albastra fiind mult extinsa in comparatie cu portiunea rosie.

Acum lucrez la un alt proiect, de spectrograf cu prisme de binoclu care sa fie montat in fata teleobiectivului foto Albinar 85-200mm f/4, cu scopul de a fotografia spectre stelare cu camera Canon 450D la expuneri lungi.  
Voi folosi tot doua prisme in tandem, montate pe un capac de spray care vine montat pe partera frontala a teleobiectivului. Cu acest spectrograf voi incerca sa fotografiez spectrele stelare la cele mai luminoase stele cu magnitudini de pana la 3-4, intrucat deschiderea teleobiectivului va fi limitata la f/8-10 ca urmare a dimensiunii mici a prismelor de binoclu (cu latime de 22mm) ce intra in constructia acestui tip de spectrograf. Pe viitor daca voi putea face rost de prisme mai mari , voi putea mari deschiderea teleobiectivului pana la f/6 sau chiar la maxim si sa castige sensibilitate in fotografierea spectrelor unor stele mai slab luminoase.  Cand va fi finalizat ,voi prezenta aici spectrograful si constructia sa.  :)

-----------------------------------
Erwin
03 Feb 2023 12:47


-----------------------------------
Wow, felicitări!

Prismele de binoclu au dispersia mică. Trebuie folosită o prismă cu dispersie mare &#537;i cu unghi de 60 grade (echilaterală) din câte am văzut. Pentru UV se folosesc prisme din quartz iar pentru IR se folosesc prisme din sare. Am recuperat astfel de prisme din alte spectroscoape Zeiss SPECORD, dar cea din sare e mătuită pentru că a fost expusă la umezeală prea mult timp. Era montată într-un cilindru încălzit care trebuia să &#539;ină prisma mereu la căldură ca să nu fie afectată de condens. Nu prea am timp, dar am de gând să încerc să fac un spectroscop UV cu cea din quartz. E mare, spectroscopul va sta pe masă &#537;i aduc lumina de la Soare cu un celostat.

-----------------------------------
iulian90
03 Feb 2023 14:40


-----------------------------------
Multumesc pentru felicitari Tavi. :)

Da, prismele de binoclu care sunt facute din sticla optica Crown BK7 au dispersie mica , de numai 0,923° pentru portiunea de spectru vizibil intre 400 si 700nm, de aceea am folosit 2 prisme in tandem, care ofera o dispersie de 1,6° in portiunea vizibila a spectrului. Pe de alta parte cu cat luneta analizoare are o focala mai mare cu atat mai mare se va vedea spectrul in ocular sau pe senzorul camerei. 
Stiu ca pentru portiunea UV a spectrului trebuie folosite prisme din cuart, intrucat sticla optica devine opaca pentru razele UV, in timp ce cuartul ramane transparent pentru UV pana adanc spre 100nm, caci este transparent si pentru liniile intense ale mercurului de 185 si 254nm .
Nu stiam insa , pana de curand , ca pentru IR se folosesc prisme din sare. Sarea din ce am aflat recent ,ar avea un index de refractie similar sticlei Bk7 in domeniul vizibil dar o dispersie mai mica, in timp ce in IR mai indepartat (>1000nm) dispersia ar creste exponential si indicele de refractie ar scade.  In IR indepartat o prisma din sticla optica ar avea o dispersie foarte mica, aproape neglijabila, panta curbei indexului de refractie fiind aproape orizontala la peste 700nm , si mai ales dupa 1000nm. De aceea in IR se folosesc prisme din sare.

https://refractiveindex.info/?shelf=main&book=NaCl&page=Li

-----------------------------------
Erwin
04 Feb 2023 21:16


-----------------------------------
Eu am o mul&#539;ime de prisme de binoclu, cu ani în urmă le-am adunat în ideea să fac un spectroscop de genul celor cu 7 prisme. Cred că ai avut &#537;i tu unul din ăsta, cu 3 sau 5 prisme?

-----------------------------------
iulian90
04 Feb 2023 21:50


-----------------------------------
Da, am construit un spectroscop cu 5 prisme in urma cu 5 ani, insa era ceva mai mare si mai greoi, nu era destinat pentru montarea pe telescop si nu era asa rigid ca spectroscopul cu 2 prisme facut recent. :) 
Dar la sfarsitul lui 2019 renuntasem la el in favoarea spectroscoapelor facute cu retea de difractie din DVD care erau mai usoare si mai compacte si ofereau un spectru mai liniar, chiar daca mai intunecos. 
Insa pentru spectre stelare prismele sunt clar avantajate fata de retelele de difractie, asa ca am revenit la ideea construirii unui spectroscop cu prisme pentru observarea spectrelor stelare si astfel am ajuns la a construi spectroscopul cu 2 prisme prezentat mai sus. 

Aseara am mai observat spectrele stelelor Sirius si Betelgeuse , atat cu spectroscopul cu prisme montat pe luneta de 80/900mm cat si cu un CD si un DVD, pus in fata ocularului pe telescopul de 150/1400mm pe post de retea de difractie cu reflexie si am constatat ca spectroscopul cu prisme ofera un spectru mai luminos decat CD-ul si DVD-ul insa subtire si in pofida dispersiei mici a prismelor de binoclu, spectrul se situa ca marime intre spectrul oferit de CD si cel oferit de DVD, gratie lunetei analizoare care mareste imaginea spectrului mic oferit de prisme.

-----------------------------------
Mircea Pteancu
04 Feb 2023 22:20


-----------------------------------
Felicitari Iulian !

Spor la constructiile ATM si la cercetarile cu mijloace proprii.
Se zbate in tine sa iasa la lumina un suflet de savant.

Parerea mea: chiar daca rezultatele pe care le obtii nu zguduie stiinta din temelii, ele ar trebui prezentate intr-un mod mai formal, in niste referate sau comunicari, cu ocazia unor conferinte sau simpozioane.
SRPAC nu va avea conferinta anul acesta, poate cu alte ocazii.
Daca nu doresti sa participi la activitati publice, ai putea publica niste articole in revistele romanesti de Astronomie.

Mircea

-----------------------------------
Erwin
05 Feb 2023 17:35


-----------------------------------
Am avut o tentativă anul trecut, însă din cauza unor probleme cu o colegă ce trebuia să ne ajute să publicăm un articol pe tema spectrului solar, nu am mai finalizat cum se cuvine lucrarea. Nu am renun&#539;at la idee, o vom relua când va fi timp.

-----------------------------------
iulian90
05 Feb 2023 20:58


-----------------------------------
Multumesc pentru felicitari dl. Pteancu.  :) 

Asa cum a scris si Erwin, anul trecut am avut o incercare de a prezenta un articol despre spectrul solar, in care contribuit si eu cu imagini. 
Pe viitor ma voi stradui sa prezint mai formal rezultatele , instrumentele si metodele de studiu in articole in reviste,  in colaborare cu Erwin,  deocamdata imi voi perfectiona abilitatile in prelucrarea si studierea spectrelor, voi face rost de un soft mai bun pentru analiza spectrelor (Visual spec nu e chiar potrivit), imi voi perfectiona si instrumentele pentru studierea spectrelor , chiar daca am acumulat cunostinte inca mai am multe de invatat in domeniul spectroscopiei. 

Mai prezint niste imagini realizate anul trecut cu camera Point Grey Chameleon prin spectroscopul cu retea de difractie , cu spectrul unei lampi cu neon, precum si cu combinatia dintre spectrul solar si spectrul unei lampi economice compacte tip fluorescent (CFL), obtinuta prin adaugarea pe traseul optic (in tubul cu geam mat din fata fantei) a unei prisme de binoclu care dirijeaza lumina lampii spre fanta si se combina cu lumina solara ce vine de la celeostat prin geamul mat din fata fantei. Imaginile sunt colorate prin suprapunerea unui strat color tip curcubeu peste imaginile originale monocromatice (in alb-negru), intrucat camera este monocromatica.

-----------------------------------
iulian90
11 Feb 2023 16:19


-----------------------------------
Buna ziua tuturor. 

Am o veste buna: am primit de la Valy o prisma-obiectiv de dimensiuni mari pe care am adaptat-o pe micul newtonian de 76/700mm si am facut astfel un veritabil spectrograf cu care pot fotografia spectrele stelare. :D 
Am reusit in ultimele doua seri sa fotografiez spectrele unor stele precum Sirius, Betelgeuse, Aldebaran si Capella si am ramas uimit de claritatea spectrelor obtinute, observandu-se multe linii, mai ales spre capatele spectrelelor in IR si UV, mult mai multe decat se vad vizual. :D

Desi initial aveam in plan sa montez prisma pe luneta de 80/900mm si sa utilizez camera foto Canon ,m-am razgandit in mai multe motive: 
1. Luneta prezinta cromatism care afecteaza claritatea spectrului la capete (IR, UV), lucrul acesta observandu-l cu spectroscopul mic care il foloseam pe aceasta luneta. 
2. Prisma fiind grea solicita parasolarul lunetei care nu mai statea drept si exista pericolul ca acesta sa se desprinda de pe luneta cu tot cu prisma. 
3. Camera foto Canon 450d are o banda de trecere destul de limitata din cauza filtrului LPF1 , intre 420 si 700 nm, deci portiunea violet si UV nu o  capteaza si nici portiunea  IR din spectru chiar daca i-am indepartat filtrul LPF2 albastru-verzui care limita si mai tare banda de trecere.

Asa ca am ales newtonianul de 76/700 deoarece:

1. Prisma am putut sa o adaptez usor, adaugand un capac din PVC de 110 diametru cu decupatura de 90mm, la suportul ei original fiind asigurat cu un colier, capac ce intra fara joc in tubul telescopului mentinand fixa prisma pe telescop,  pe de alta parte am mai asigurat prisma si cu 3 gheare din tabla fixate de tubul telescopului si care tine suportul prismei in asa fel incat sa previna eventuala desprindere accidenatala a prismei de pe tubul telescopului.
2. Newtonianul nu prezinta cromatism, deci spectrul se vede clar pe toata lungimea ,de la IR indepartat pana la UV adanc, acesta fiind un avantaj de nepretuit in domeniul spectroscopiei.
3. In locul camerei Canon 450D am folosit camera Point Grey care prezinta avantaje : este mica usoara si compacta, fiind monocrmatica are un raspuns foarte bun pe tot spectrul de la IR pana la UV, fara neliniaritati ca in cazul camerelor color. In plus are pixelii mai mici decat camera Canon, de aici rezulta o rezolutie a liniilor spectrale mai mare la o focala nu prea mare.

Singurele dezavantaje privind camera Point Grey ar fi campul relativ redus care nu acopera tot spectrul, dar asta nu e o problema caci pot scana spectrul pe bucati regland telescopul din montura, camera are o expunere limitata la 4s, dar e suficient pentru stele cu magnitudini de pana la 2, poate chiar 3. Mai prezinta un zgomot dark destul de mare, dar poate fi eliminat aproape in totalitate cu calibrare cu cadre dark, in schimb prezinta un zgomot de citire si random mai redus decat Canon 450d, lucru bun la expuneri mari.

Deci cu ajutorul prismei-obiectiv si newtonianul de 76mm care deja a devenit un veritabil spectrograf, voi incepe un nou proiect de fotografiere a spectrelor stelelor mai luminoase si pe viitor chiar mai slab luminoase daca voi face rost de o camera planetara capabila de expuneri mai lungi de 4s. Eventual voi studia si stelele duble spectroscopic, precum Spica din constelatia Virgo, urmarind deplasarea liniilor spectrale in functie de viteza radiala a componentelor acestor tipuri de stele, si multe altele (nebuloasa M 42, nebuloase planetare, galaxii cu spectre de emisie Seyfert etc.) . :)

Mai jos prezint niste imagini cu spectrele stelelor Sirius, Betelgeuse, Aldebaran si Capella, in care se pot vedea multe linii, inclusiv banda/linia A 760nm din IR care apare in toate cele 4 spectre stelare si se datoreaza atmosferei terestre. La Sirius am mai fotografiat separat si portiunea UV in care apar multe linii din seria Balmer din ce in ce mai dese si mai apropiate intre ele spre capatul UV al spectrului. :)

Am folosit expuneri de 4s si am oprit tracking-ul pentru a rezulta spectre mai late, pentru ca norma spectrele se vad foarte subtiri iar liniile de absorbttie se vad greu chiar si pe camera. Cu cat sunt mai late spectrele cu atat liniile se observa mai usor.
Deasemenea am mai observat ca claritatea spectrelor este afectata de starea seeing-ului ,ca si in cazul stelelor duble. Daca seeing-ul este slab si spectrele obtinute apar neclare. Mai sunt afectate si de scintilatia stelelor, cu cat este mai mica cu atat spectrele se vad mai uniforme si mai faine, altfel apar foarte pestrite, brazdate de linii orizontale mai luminoase si mai intunecate daca scintilatia stelelor este mare. Scintilatia este deasemenea conditionata de seeing, cu cat acesta este mai bun cu atat scintilatia este mai redusa. 
In final, un alt lucru de care trebuie sa se tina cont, este orientarea prismei care trebuie sa aiba cateta inclinata orientata perpendicular pe directia E-W de miscare a stelelor in asa fel incat spectrul sa fie perpendicular pe aeasta directie, cu cat mai precis cu atat mai clare se vor vedea liniile in spectru.

-----------------------------------
valy
11 Feb 2023 17:33


-----------------------------------
Poti sa filmezi si sa faci stacking. 
Sau cum am facut eu: am taiat linii din imagine si fiecare am pus-o, ca imagine separata, in stacking
https://www.astronomy.ro/forum/viewtopic.php?t=15085&postdays=0&postorder=asc&start=30#153348

Oare daca pornesti motoarele dar in directie inversa, nu cumva e mai bine?

In sfarsit prisma primita de la Dl Mircea Pteancu ajunge sa fie folosita asa cum trebuie. Multumesc!

-----------------------------------
Mircea Pteancu
11 Feb 2023 19:54


-----------------------------------
valy
 
Chiar voiam sa te intreb daca e ceva bai cu prisma obiectiv ca nu ai mai prezentat rezultate noi.
Baiul e ca acum trebuie sa dau inapoi ocularul University Optics 12,5mm !?   :(  :cry:  :cry: 

Iulian

Spor la observarea spectrelor stelare.
Trebuie sa fie foarte interesant sa faci asa ceva la nove si stelele variabile (accesibile, evident).

Mircea

-----------------------------------
valy
11 Feb 2023 19:59


-----------------------------------

Baiul e ca acum trebuie sa dau inapoi ocularul University Optics 12,5mm !?   :(  :cry:  :cry: 
Nu! Ca pe de o parte mai e surioara ei, trebuie reactivata, pe de alta parte atat ocularul cat si prisma de la Iulian sunt foarte bine acolo unde sunt acum, maximizam utilizarea lor.

-----------------------------------
Mircea Pteancu
11 Feb 2023 20:23


-----------------------------------
Arigato gozaimasu Valy San !!!

-----------------------------------
zoth
11 Feb 2023 20:40


-----------------------------------
Valy, ai vreun plan pentru surioara prismei? Inteleg ca ea mai exista?

-----------------------------------
valy
11 Feb 2023 20:42


-----------------------------------
Teoretic exista, practic trebuie s-o gasesc prin debara. Planuri ar fi doua: prisma de refractie sau ceva Herschel ca parca are unghi potrivit. Dar daca ai proiecte cred ca sansele sa le duci tu la capat sunt mai mari, eu sunt mai delasator.

-----------------------------------
zoth
11 Feb 2023 20:50


-----------------------------------
OK, vorbim in privat daca o gasesti prin debara ..

-----------------------------------
catalin dumitru
12 Feb 2023 01:10


-----------------------------------
Mai am pe undeva prin casă o re&#539;ea de difrac&#539;ie reflectivă cu 2880 linii / mm &#537;i de 66 pe 66 mm , parcă . O fi bună de spectroscop ? &#538;in minte că făcea un spectru solar uria&#537; , când îi îndreptam reflexia pe un perete alb . Nu am mai văzut-o de mult , bănui că e prin vreo cutie în care cred eronat că am altceva  :mrgreen: , deh , "sclerozia " nenicule !

-----------------------------------
zoth
12 Feb 2023 10:00


-----------------------------------
O astfel de retea (dar si una mai rara) ar permite construirea unui instrument numit spectrohelioscop capabil sa vizualizeze imaginea Soarelui in orice lungime de unda din spectrul vizibil fara a fi nevoie sa foloseasca vreun filtru anume. Functie de parametrii constructivi se pot obtine usor benzi de sub 1A.
Un spectrohelioscop este alcatuit din 3 componente principale: telescopul, monocromatorul si sintetizorul de imagine. O astfel de constructie sunt sigur ca ar putea fi realizata de Iulian fara eforturi prea mari dar cu sprijinul colegilor care ar trebui sa-i asigure cele necesare constructiei.
Sper ca nu am deturnat topicul. La nevoie se poate inlatura acest post.

-----------------------------------
iulian90
12 Feb 2023 19:46


-----------------------------------
Cu o asemenea retea de difractie ar putea fi construit un spectrohelioscop ca cel prezentat in linkul de mai jos, cu autocolimare, adica in care aceeasi luneta serveste atat drept colimator cat si analizor, iar reteaua se aseaza in fata obiectivului acesteia in asa fel incat sa reflecte inapoi spre luneta fasciolul dispersat, iar la iesire din luneta se monteaza o diagonala de constructie speciala , un fel de divizor  prevazut atat cu fanta cat si ocularul de vizare. 
Printr-o parte a acestui divizor intra lumina solara prin fanta si trece prin divizor spre obiectivul lunetei care colimeaza lumina pe reteaua de difractie, apoi aceasta produce dispersia luminii si o reflecta inapoi prin obiectibvul lunetei care serveste de data asta la focalizarea spectrului, care trece iarasi prin divizor si este cotit la 90 grade spre ocularul de vizare. 
E un proiect foarte interesant si pe cat de fascinant pe atat de simplu. Practic se economiseste un obiectiv / luneta , aceeasi luneta servind ambele functii ,de colimator si de analizor.  :) La proiectul acesta ma gandeam si eu de ceva timp sa il realizez. 

http://www.lightfrominfinity.org/Hirss2%20spettroelioscopio/hirss2_spettroelioscopio.htm

Azi am mai progresat in privinta prelucrarii spectrelor stelare; am mai facut aseara niste capturi in conditii mai bune la stelele Sirius, Betelgeuse, Procyon si Regulus, dar azi am lucrat numai la spectrul lui Sirius si inca mai am de lucru. Am stackat niste cadre cu capatul IR a spectrului si deja rezultatul a iesit mult mai fain, mai curat decat cele prezentate ieri. Dupa stacking am decupat o portiune foarte subtire din partea cea mai luminasa a spectrului asa cum se vede in imaginile de mai jos si am intins-o ,rezultand un spectru mai clar si uniform.  Dureaza relativ mult prelucrarea spectrelor dar si satisfactia e mare la sfarsit cand privesti rezultatele faine. :D  
Prezint si varianta color a spectrelor prezentate ieri, cu gradatii in nanometri. Spectrul produs de prisma este neuniform, mai extins in UV/albastru si comprimat in  rosu/IR.

-----------------------------------
Erwin
13 Feb 2023 10:05


-----------------------------------
Felicitări, Iulian! Este uimitor ce pot face două mâini dibace! Din mai nimic ai ajuns să ob&#539;ii lucruri la care al&#539;ii se uită ca vi&#539;elul la poarta nouă. Perseveren&#539;a &#537;i dedicarea ta merită răsplătite din plin! 

Sunt interesat de acest nou spectroheiloscop &#537;i te voi ajuta să-l pui la punct.

-----------------------------------
iulian90
14 Feb 2023 00:08


-----------------------------------
Multumesc Tavi.  :) Demult aveam ideea de a fotografia spectrele stelare insa nu dispuneam de mijloacele necesare. Acum gratie ajutorului lui Valy cu prisma obiectiv pot face lucrul acesta.  :) 
Apropo de proiectul cu ansamblul de 2 prisme de binoclu in tandem in fata teleobiectivului foto pe care voiam sa il realizez: am renuntat la el daca am primit prisma de la Valy, oricum nu cred ca scoteam cine stie ce spectre avand in vedere focala mica a teleobiectivului si mai ales deschiderea limitata la f/8 (max 22mm), era limitat doar la una-doua, trei stele precum Sirius, Capella , Betelgeuse si spectrele nu ar fi fost atat de clare ca in cazul prismei obiectiv montata pe newtonianul de 76/700mm, care este incomparabil mai mare decat teleobiectivul foto. 
Cu newtonianul de 76mm si prisma obiectiv pot ajunge la magnitudinea 2 cu camera Point Grey, iar daca as fi putut monta camera Canon 450D poate ca as fi ajuns la magnitudini mai mari dar camera Canon nu focalizeaza la infinit cu acest newtonian si este limitata spectral, avand o banda de trecere numai in domeniul vizibil, intre 420 si 700nm.

Azi am finalizat spectrul stelei Sirius de la un capat la altul si a iesit foarte fain, mult mai clar decat prima varianta de acum doua zile. A fost obtinut din trei imagini lipite si obtinute prin stackarea a cate 8 cadre de 4 s expunere, calibrate cu cadre dark. Am obtinut si o spectrograma a spectrului lui Sirius  in softul Visual Spec, i-am dat culoare si l-am corectat cu un cadru flat sintetizat ,obtinut dupa curba de raspuns spectral a camerei Point Grey. In capatul UV se vad frumos liniile din seria Balmer ale Hidrogenului pana aproape de discontinuitatea Balmer de la 370nm. Sirius, dar si alte stele de clasa spectrala A prezinta linii ale Hidrogenului mult mai intense decat spectrul solar.

Mai am insa de prelucrat multe alte spectre stelare, intrucat am mai facut si aseara capturi la stelele Rigel si  Belatrix si mai am spectrele si de la stelele Aldebaran, Betelgeuse, Regulus, Procyon ,Capella , unele dintre ele trebuie reprocesate ca sa iasa mai fain. :)

-----------------------------------
Erwin
15 Feb 2023 08:43


-----------------------------------
Super! Po&#539;i încerca &#537;i softul BASS după ce ai cadrele prelucrate. Vei avea posibilitatea de a calibra &#537;i analiza mai bine spectrul. Nu este la fel de u&#537;or de utilizat ca Visual Spec, dar este mai profesionist.

-----------------------------------
iulian90
19 Feb 2023 21:28


-----------------------------------
Desigur ca voi trece la softul BASS pentru analizarea spectrelor, intrucat Visual Spec nu e bun decat la obtinerea spectrogramelor si cam atat , nu e potrivit pentru spectrele obtinute cu prisme, ci numai cele obtinute cu retele de difractie, care sunt mult mai liniare. Am mai incercat si softul ISIS dar nu poate deschide fisierele FITS convertite din TIFF. In plus are meniul in limba franceza si nu inteleg chiar totul. :) 

Am mutat cautatorul spectrografului intr-o parte a tubului newtonianului de 76mm si l-am orientat in asa fel incat sa fie paralel cu axa luminii incidente ce intra in prisma si care are o anumita inclinatie fata de axa optica a telescopului. Astfel voi putea orienta precis spectrograful spre stelele vizate, fara prea multa bataie de cap si voi putea observa si fotografia si spectre ale unor stele mai slabe. :)
