不花一分錢，自制光譜儀

東少：太陽光是由那些色光組成？

晁懿：紅、橙、黃、綠、青、藍與紫色的光。

東少：那么霓虹燈光呢？

晁懿：@#$%^*，Orz

晁懿，答不出來不要緊，因為我們買不起、也沒有條件使用物理學家經常使用的光譜儀。不過，我們雖然沒條件，但不表示我們不能自制光譜儀。下面，我們就要介紹如何自制光譜儀，而且最重要的是它不會花上你一分錢。

原理篇

所謂光譜指的就是復色光經過色散系統分光后，色散開的單色光按照波長的大小依次排列出的圖案。舉個簡單的例子，我們看到太陽光（復色光）通過三棱鏡（色散系統）后，會被分為由紅到紫漸變的光，這實際上就是太陽光的光譜。了解了光譜的定義后，觀測光譜的光譜儀核心很顯然就是色散系統。如果我們能自制出色散系統，就可以自制出光譜儀，而用CD/DVD光盤代替色散系統就是一個不錯的選擇，因為CD/DVD光盤可以起到三棱鏡的分光作用。CD/DVD光盤擁有相當致密的數據軌，可作為色散系統中的衍射光柵，而入射光射入CD/DVD光盤的盤基后，就會發生折射與反射，最后在衍射光柵上形成光譜。不過在普通環境中，入射到CD\\DVD光盤上的光來自四面八方，經過CD/DVD光盤分光后各方向入射光的光譜混合在一起，我們是無法看到三棱鏡的效果的。因此，只要我們能控制入射到CD\\DVD光盤上的光的方向，就可以讓CD\\DVD

材料篇

雖然研究用的光譜儀屬于高科技儀器，但是我們自制光譜儀時所須的材料卻很容易搞到。只要一個紙盒、一張CD/DVD光盤與一張光盤罩而已。

首先找一個紙盒作光譜儀的主體，用來放置DVD光盤與隔離光線。因此，它的尺寸最好是比DVD光盤略大，比較理想的尺寸是120mm×120mm×40mm。要是找不到這樣的盒子，你就去超級市場買一上盒亨氏營養米粉。吃掉米粉，剩下紙盒，既營養又實惠！

我們知道CD/DVD光盤上的數據軌會被作為衍射光柵，由于CD光盤的軌距為1.6微米，觀測光譜時，即每毫米可觀察到約625種顏色；而DVD光盤的軌距為0.74微米，觀測光譜時理論上每毫米可觀察到約1350種顏色。因此，選擇DVD光盤制作光譜儀可獲得更高的觀測精度。

做光盤罩的紙板尺寸只要大于DVD光盤、小于紙盒就行，最理想的就是直接使用現成的紙質光盤袋。

制作篇

1. 制作光譜儀主體

由于亨氏營養米粉的紙盒尺寸比我們實際所須的紙盒尺寸略大，因此必須對其進行“腰斬”處理，讓它符合120mm×120mm×40mm這一尺寸。完成了“腰斬”處理后，我們需要在紙盒上開出三個孔，分別是進光的狹縫、插入DVD光盤的光盤槽與用來觀察光譜的觀察口。由于這三個孔分別位于紙盒三個不同的面上，為了方便區分，我們將狹縫所在的面稱為A面、光盤槽所在的面稱為B面，觀察口所在的面為C面。首先，在紙盒的A面上開出尺寸為10mm×3mm的狹縫，其位置距B面10mm即可。接著，在紙盒的B面，距底部70mm的位置開出與紙盒一樣寬、高3mm的光盤槽。最后，在紙盒的C面，距底部10mm的位置，開出15mm×20mm的觀察口。需要注意的是，狹縫、光盤槽與觀察口必須在同一軸線上，即在紙盒的軸線上。除此之外，狹縫的尺寸最好不要隨意更改，否則尺寸越大，進入的光線越多，你所看到的光譜的分辨率就越差。

2. 制作光盤罩

為了減少散射光的影響，讓光譜的分辨率更高，我們還須要為DVD光盤制作一個光盤罩。該光盤罩用一個紙質光盤袋稍加改造即可—在距紙質光盤袋底部10mm的位置開一個高10mm×20mm的矩形孔（同樣需要在紙質光盤袋的軸線上）。為了更好地遮擋光線，我們需要盡量選擇那些比較厚、遮光好的紙質光盤袋。

3. 插入光盤罩

光盤罩完成后，我們須將DVD光盤放入。然后將DVD光盤數據面朝向紙盒的A面，將光盤罩由光盤槽斜向插入，直到光盤罩與紙盒的一條棱接觸為止。這樣，光譜儀就在我們手中誕生了。

觀測篇

既然已經自制出了光譜儀，那么是騾子是馬總得拉出來遛遛—就讓我們一起用這臺光譜儀的觀測光譜吧。